电气自动化设备中PLC控制系统的应用

电气自动化设备中PLC控制系统的应用

王亚楠  ,赵丹  

沈阳浑南现代有轨电车运营有限公司  辽宁沈阳 110000

摘要：PLC 作为一种通用的工业自动控制装置，基于微处理器作为基础，与自动控制技术、计算机技术、通信网络技术等结合在一起。因此，PLC 本身就代表了工业生产技术之中的程序控制部分的先进度。同时，PLC 还带有较高的可靠性与操作方便性，能够适应工业生产环境的实际需求，进而得到了广泛的应用。

关键词：电气自动化；PLC控制系统；应用

引言

随着社会经济与科技的快速发展，工业领域对技术精度、安全系数等方面有了新的要求。如今，信息化技术日渐成熟，PLC 可编程逻辑控制器的产生和改进为工业操作系统的数字化和电子化提供了技术支撑。PLC 技术具有较高的灵活度，便捷可靠，在现代电气自动化中发挥着重要作用。在电气设备自动化控制过程中，合理运用 PLC 技术，可以使整个系统的运行状态和运行方式得到优化，促进电力行业的健康发展。

1 PLC技术的特点

PLC作为一种控制程序，在该技术被充分应用后，可以实现高度自动化。这种自动化的程序在于各项逻辑代码的录入以及各种运算规则作为支撑。由于自身所具备的优势，如今已经被应用于电气行业中。在PLC技术的支持下各项数据都可以得到准确的结果，包括各项产品的具体数据等。在技术设计的过程中有效地将所需技术进行融合，使得在今后的使用中更加快捷便利。此外，值得一提的是PLC的运用成本非常低廉，也就是说使用者用较低的价格就可以得到较高的工作效率。PLC中的微系统可以做到对目标机器的准确控制。

PLC技术的优势。（1）应用广泛。对于PLC有一定认识的人都知道，这是一种高效且操作简单的一种自动化控制技术。在运行的过程中仅仅需要简单的逻辑代码处理，即使操作的人对于计算机不熟悉也可以在最短的时间内上手，所以说PLC的使用门槛是相对较低的，也就是说大部分行业都可以采用这种技术。同时，PLC与计算机的有效结合使得该技术在使用的过程中操控更加便利。因此，PLC技术可以应用于各个行业中，其使用率是非常高的。（2）功能聚集。一般而言，传统的控制系统体积较大，且在功能方面有所欠缺，但是PLC技术呈现出了体积微小且性能较好的状态，小小的芯片中可以储存大量的指令，这一现象有效地推进了机电一体化的进度。在如此优秀的性能支持下，其耗电的速度也是较慢的，这样一个小小的芯片将所有控制系统所具备的优势全部展现了出来。这样一种具有功能聚集的技术也只有PLC可以做到。（3）高度的可靠性。控制系统最怕出现的问题就是其编程内容出现混乱，导致所控制的机器设备出现问题，从而造成大量的资源浪费。但是这种情况在PLC技术中几乎是不会发生的，PLC技术同时实现与设备的多个端口进行连接，这种连接技术在实现发出指令的同时还具有极高的安全性能。同时，PLC还具有高效的抗干扰功能，即使是在环境嘈杂混乱的生产车间里，PLC的运行也不会受到影响。

2 PLC 在电气设备自动化控制当中的应用策略

2.1 顺序控制

其指的是在每一个执行机构在输入信号的作用之下必须要根据顺序予以操作，在具体实施期间，随着应用时间的不断持续，大部分的设备能量损耗会明显增加。这样就会导致企业的经济效益受损。为了能够避免这种现象出现，就需要在系统当中加入 PLC 技术予以顺序控制，通过其开关量真正实现对每一个机构操作顺序予以控制 ；通过模块的形式来对每一个执行机构给予单一控制，进而能够避免由于某一个机构发生问题的时候，不会对整个设备的正常稳定运行带来不良影响。

例如，对三项电动机的顺序控制通过 PLC 就能够给予真正实现，电动机 M2 当中的控制电路首先与接触器当中的 KM1线圈并接以后在与其自锁触头进行串接，这样就能够保证电动机 M1 在启动以后，M2 才可以启动顺序控制要求。

2.2 开关控制

其指的是利用控制继电器的连通与关断之间的值，对电气设备给予有效控制。在以往的自动化控制期间，开关量控制的方法还存在一系列的不足之处，例如，敏感性相对较强、稳定性相对较差等。这些问题对整个设备的稳定运行带来非常大的影响。然而在整个控制系统过程当中加入 PLC 技术，不但能够保证整个控制过程当中的质量，同时还能够有效降低事故的发生率，进而使整个电气设备的应用率显著提升。

例如，应用 PLC 技术能够对运输车进行有效控制，利用计算机指令，对内部继电器当中的通断进行有效控制，进而能够真正实现运输小车的左行或右行，在这一期间，PLC 技术就能够对整个系统给予有效调整，进而能够保证计算机指令的有序进行，最终可以使整个设备的安全稳定运行效率进一步提高。

2.3 闭环控制

闭环控制主要指，接受输出的设备会将运行指令以后的成效通过数据作为新一轮的输出信号，重新传输给 CPU 进行第二轮的研判，CPU 向输出设备发布指令后，输出设备在运行指令后会再将运行成效和自己的运行状态再次第三轮发给 CPU。像这样对 PLC 系统就是闭环控制类型。

例如，在自动化控制伺服电机时，就可以运用闭环控制的 PLC 系统，实时对电机的转速、转矩进行监测，当电机出现转速转矩异常波动时，会及时的向电机发出调节转速与极性方向的指令。

例如，PLC 技术能够对动力泵进行有效控制，其将开关启动以后，PLC 技术就会对整个运行时间的多少进行有效分析，利用对动力泵运行的实际分析，采用闭环控制模式对，电机系统关键部件进行实时监控，从部件运行状态、温度等方面实时监测矫正关键部件的运行状态。在 PLC 采取闭环控制期间，闭环信息的传输效率更高，系统运行更加有效率，且有 PLC 闭环系统一般为单通道，信息传输过程中不易受到干扰，准确性更高。所以，在具体运营生产期间，能够把 PLC 技术应用在电机设备自动化控制里面，特殊情况的时候，需要将 PLC 技术与常规控制模式有效结合起来，进而能够使其整个生产运营效率显著提升。

3 应用到电力系统中

电力系统的顺利运行需要很多辅助系统的支持，对于这种系统来说一定要对工艺流程顺序进行严格控制，还要对开关进行有效控制，对于辅助系统的控制也不能放松。随着我国能源危机的不断加剧，国家对于节能减排越来越重视，而且提出了节能减排理念，在这种情形下，工业企业也需要对生产理念进行改变，用可持续发展理念替代以前的发展理念，用科学发展观指导企业生产，使得企业在获得理想经济收益的同时能够实现节能减排目的，这就需要电力企业提高辅助控制水平。目前，很多大型企业都将 PLC 技术应用到了辅助系统控制中，希望可以通过该技术更合理的控制辅助系统，并可以增强对生产过程的控制，同时还可以使用通信功能。

例如，输煤系统是由两部分构成的，分别是远程 IO 站和主站层，这两部分的连接需要通过光纤通信，而主站层也是由两部分构成的，PLC 系统和人机接口是比较常见的构成部分，这样就可以有效改善工作环境。

结束语：

当前，我国社会经济发展不断加快，科学技术也得到了快速发展，电气工程自动化控制已经成为我国工业发展的主要趋势，尤其是电力系统更是重视电气工程自动化应用和发展。而 PLC 技术具有操作比较简单、通用性好、很高的安全性、可靠性以及较高性价比的优势，将其应用到电气工程自动化控制中可以起到很大的促进作用，这也是未来工业健康发展的必然选择，同时也为电气工程自动化控制实现更好发展提供了助力

参考文献：

[1]冯军.PLC 技术优势及在电气自动化控制中的应用[J].科技创新导报,2019,16(35):96-97.

[2] 路程博.PLC 在电气自动化控制中的意义及具体应用[J].科学技术创新,2019,(33):179-180.

[3]隋国强.PLC 技术在电气自动化控制中的应用[J].门窗,2019,(21):248-248.

[4] 徐伟 . 论 PLC 技术在电气设备自动化控制中的应用 [J]. 中国设备工程，2021（6）：216-217.

[5] 徐洪亮 . 电气工程自动化控制中 PLC 技术实施探究 [J]. 现代工业经济和信息化，2021，11（2）：94-95