PLC在電氣自動化控制中的應用

李雙 朱曉娜

摘要：伴隨著科學技術的發展，使得對于社會各行各業都產生了較為顯著的影響。對于 PLC技術而言，在現階段的電氣工程自動化控制中起到了關鍵的影響作用。有效地利用 PLC技術，可以對電氣工程自動化控制運行方式進行創新，進而在運行的過程中，實現對信息數據的智能化采集。

關鍵詞：PLC 電氣自動化 應用

1 PLC技術概述

1.1 PLC技術

PLC（Programmable logic controller）意為可編程邏輯控制器，其能夠依據用戶的程序需求，在“串行”指令下，掃描中央處理器等數據，并進行分析進而依據數據發出控制信號。該技術于 20世紀 70年代首先應用于汽車工業，之后便逐漸應用于各個生產領域，并且也取得了較好的成果。由于 PLC技術不斷得到應用，該技術也在不斷發展，其在運算、電氣自動化控制速度等方面有了極大的改善，甚至早就形成了儀表要電器要計算機控制一體化模式。 PLC構成包括電源、中央處理器、存儲口、接口、功能和通信模塊等。由其構成可知，PLC需要的接線量并不大，其線路主要是利用軟件進行連接，具體的應用主要是通過程序的方式進行，在很多情況下 PLC不需要通過接線的方式實現電氣自動化控制。因此，PLC技術加大了電氣自動化控制系統的靈活性與操作便捷性，與過去控制系統相比有十分明顯的優勢。

1.2 PLC技術功能特點及其在電氣自動化控制中的特點

自 PLC技術應用以來，其本身就具備以下三個功能特點：PLC的編程相對比較簡單，操作也比較容易 PLC的抗干擾性比較強，其平均無故障時間超過數萬小時 PLC只有少數的元器件，其接線可減少到繼電器系統的 1/100耀1/10。 PLC除以上提到的三點功能特點外，還有其他的優勢特點，文章在此不一一贅述。 PLC技術在電氣自動化控制系統中的特點具體如下：有效擴充了電氣設備的存儲量，實現了該控制系統的智能化 增強了電氣自動化控制中計算機的反應速度 加快了電氣自動化控制的網絡化。根據對 PLC的功能特點及其在電氣自動化控制系統中的特點分析，PLC技術的應用必然是較為廣泛的。在電氣自動化控制中，微機保護裝置是 PLC技術依托的載體，在這一載體上，電氣自動化控制系統具有非常高的靈敏度和可靠性。

2 PLC技術在電氣工程自動化領域的應用情況

2.1開關量控制

以繼電器控制系統為例，傳統電氣工程自動化設備中，內部線路復雜，運維人員需要用大量的時間進行梳理，其工作復雜度高，維護工作量大，還可能因為運維所需時間較長進而影響到設備的運行效率，嚴重時還會影響企業的生產經營。PLC控制系統則可以通過開關量控制功能對系統運行狀態進行實時監測，極大程度上緩解了運維人員的工作壓力，提升了機電設備運行的穩定性。其具體工作原理為：開關量控制功能可以對系統運行狀態進行實時監測，根據監測到的情況對電流大小進行自動控制，且當設備處于平穩運行狀態，開關量會處于低檔狀態 一旦設備系統處于高功率運行狀態，尤其是當其實際運行功率接近甚至超過機電設備的額定功率時，開關量控制系統會發揮調節功能，通過跳轉至輔助電源的方式以實現系統額定電壓的增長。 PLC技術開關量控制系統所具有的自我故障診斷、修復功能，不僅可以對系統各個部分的運行狀態進行監控，對預判出的險情提前進行預警提示，自動調整和修復問題 還可以詳細記錄并分析已經發生的故障，運維人員定期對這些信息進行分析梳理，可以有效避免機電設備后續運行中出現相同的故障。由此可見，PLC控制系統可以為機電設備的運維提供強有力的技術支撐，無論是隱患提前預警還是故障發生時的快速反應機制，亦或是故障發生后的數據分析功能，在有效降低電氣自動化控制系統故障方面發揮的作用，功不可沒。

2.2閉環控制

電機啟動系統中涉及眾多技術，包括但不限于聲控、。感、生物識別等，這些技術可能縮短電氣啟動所需時間，還具有操作便捷等優勢，但在后續運行環節中，易在狀態感知和調控等方面存在瑕疵。PLC閉環控制系統主要應用于電機啟動系統中，可以較少液壓、轉速、電流調控等方面的異常狀況。例如，當電機長時間處于高壓運行狀態時，其內部油管和電路所遭受的壓力不斷增加，一旦油管內部壓力突破 1.0MPa，液壓油可能發生濺射，增加油管內部被腐蝕的隱患。利用 PLC技術的閉環控制程序，可以有效避免上述情況的發生，該程序可以對油管內部壓力進行實施監測，并根據感應器傳回的數據對設備的壓力情況進行分析后，進而控制調測開關。即使液壓狀態超過了正常范圍，自動控制系統可以通過特定操作減少液壓壓力，且只有在壓力達到正常范圍后，才會重新恢復操作。除此之外，PLC技術的閉環控制系統在監測轉子的運行效率和溫度方面，同樣發揮著重要作用，具有平衡轉速與溫度的功能。例如，電機轉速的增加會削弱電機的散熱性能，因高速運轉的轉子造成電機的溫度超出正常值時，或電機長期處于高溫狀態時，設備內部的保險裝置很容易被損壞，輕則影響電機運行效率，重則導致電機毀損。

2.3順序控制

通俗將，PLC技術對于電氣工程自動化控制系統中的順序控制具有非常重要的功能價值，有效提升了自動化控制系統的運行效率和流暢度。例如，當傳統的電氣系統應用于火力發電廠時，可能會產生燃燒物或者不易分解或排出的雜質。為解決上述問題，電廠員工首先需要利用風機鼓風，將上述物質集中起來。然后再人工處置這些物質。這種方式不僅效率低，效果也不盡如人意，且電廠工作人員所面臨的工作環境也較為惡劣，不利于員工的安全健康。使用 PLC技術后，傳感器系統可以對發電過程中產生的燃燒物或雜質進行檢測，然后觸發相應的程序實現對燃燒物及雜質的自動集中處置。由此可見，在火力發電廠生產經營過程中，應用 PLC控制系統后，可以高效、便捷的處理發電系統的運行效率，及時消除燃燒物及雜質對發電系統運行安全的潛在影響，也有助于推動火力發電廠向綠色、環保、節能型電廠進行轉型。

3結束語

在現階段的電氣工程自動化控制中，PLC技術已經得到了較為廣泛的應用，有效推動了我國電氣工程自動化控制技術發展。但是，也需要該技術的應用要點以及所能實現的技術優勢，在不同的領域進行應用，當 PLC技術被應用時，所形成的控制系統能夠得到有效的優化和調整。

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（作者單位 ：沈陽地鐵集團有限公司運營分公司 ）