利用PLC实现的电气仪表自动化控制

利用 PLC实现的电气仪表自动化控制

王海茹

中国石油化工股份有限公司中原油田分公司天然气处理厂 河南 457000

摘要：PLC作为工业环境中常用的自动化控制技术之一，充分发挥可编程序控制器的优势，以其出色的数据采集和可编程能力实现电气仪表的自动化控制功能，提升了工业现场的自动化水平。本文正是对PLC技术在电气仪表自动化控制中应用的思考。

关键词：PLC；电气仪表；自动化

引言：电气仪表的自动化运行与控制都需要通过一个自动化的操作平台来完成，通过对电气仪表在工作时采集到的各种运行数据进行对比处理，对当前设备运行的情况进行性能分析以及故障排查。传统的电气仪表的控制，只是通过人力来实现对参数的采集与分析，而且这种工作只能周期性的进行，这就加大了电气系统发生故障的概率，而利用PLC技术的电气仪表自动化控制方案可以实时对设备的运行状况实时监测，且PLC抗干扰能力强，更适用于电气仪表系统这样具有高干扰性系统的控制。

1.PLC技术在电气仪表自动控制中的应用

1.1设定电气仪表参数

通过PLC技术电气仪表的自动化控制，可以实现对仪表运行的实时检测，来达成对数据采集的功能。数据的准确与否是保证电气设备正常运行的必要条件之一，因此测定数据与设定参数比较并进行验证的步骤很重要。在电气仪表中加入PLC控制，可以使工作人员通过计算机来更加直观的看到设备的运行状态，而且PLC还有暂时的存储功能，可以将所收集的数据存储起来，再通过内部模块来进行与标准数据的对比分析，基于此来绘制电气仪表设备运行参数运行趋势。

1.2故障预测

PLC虽然对外界的抗干扰能力较强，但是由于其内部结构较为简单，其内部的各个零部件都较为脆弱，极易发生故障，并且电气仪表一般都需要长时间运行，这就进一步增加了产生故障的概率。为了解决PLC控制系统易发生故障的问题，就需要对已有的线路进行一些改动。正常情况下，PLC控制电气仪表主要是通过继电器与接触器所构成的逻辑控制方案，在这基础上添加一些高稳定性的元器件来调整运行误差，并且优化PLC的运行环境，这样就可以有效地避免故障的发生^[1]。

1.3电气仪表的自动化控制

在设定好电气仪表的参数后，参数会存储进PLC的存储模块当中，并传输给计算机通过软件生成图标再存入计算机当中，再有人需要这些信息时，这些信息就会通过服务器传输到用户的计算机中以便于用户查看。在仪表的运行过程中其运行的数据会被PLC收集，PLC通过逻辑运算来分析数据并对相应的问题进行反馈，以此来实现对电气仪表参数的更改。

2. 加强PLC在电气仪表自动化控制中使用的策略

PLC全称叫做可编程逻辑控制器，它可以通过对工作数据的模拟分析来优化电气系统的运行性能。PLC的存储器具有一定的逻辑运算能力，可以使用一些模拟量与数字量来对整个设备的运行进行控制。传统的控制系统内部接线较为复杂，而且造价较高且消耗较大，以计算机技术和接触器控制技术为基础的PLC应用辅助继电器取代机械触电继电器，通过应用逻辑关系来连接各个电气仪表，可以使节点变为时间降到最低，这就使PLC得到了强大的抗干扰能力，而且还有操作指令可以很快的传达到电气仪表上。PLC控制系统由中央处理器、存储器、I/O接口等诸多部件构成，而且模块化的设置可以使用户根据自己的需求来给PLC添加不同的功能，这样就大大的提升了控制系统的灵活性以及可靠性，而且还能提升电气仪表的运行性能。

2.1加大PLC电气仪表自动化控制的研究

想要更好的将PLC技术应用到电气仪表的自动化控制当中，首先就要对PLC技术有一定的了解，并且还需要知道在电气仪表的自动控制系统当中有什么样的需求，在采用PLC技术之前还要进行大量的实验研究。由于PLC技术本身就具有很强的可操控性，并不是直接就能应用到自动化控制系统当中，因此需要在实践当中完善PLC技术在电气仪表自动化控制间的应用理论，以此来不断加强PLC技术发挥的效果^[2]。

2.2对专业技术人员进行培训

PLC技术十分简单快捷，但想要灵活使用依旧需要一些计算机知识，因此，工作人员的专业素养会直接影响到PLC电气仪表自动控制系统的运行。必须加强对技术人员的培养力度，让他们学习有关有PLC相关技术的知识，同时强化他们对PLC操作能力，最好具备一定的编程能力，这样就可以使工作人员根据系统运行中产生的问题来对PLC需要满足的功能进行适当的调整，以此来进一步增强控制系统的控制效果。

2.3建立一定的PLC使用标准

使用任何一项技术都离不开专业的标准，标准可以规范工作人员的日常操作，并且还能给系统检测人员一个良好的参照依据。PLC内部各个模块之间的关联性很强，而且很容易就会产生故障，需要一个严格的标准来对PLC的使用进行要求，这样才能有效地避免因为误操作使得PLC发生故障从而使整个控制系统失效的问题发生，因此必须要建立一个健全的技术标准与操作规范，以此来降低控制系统产生故障的概率。

3. PLC技术在电气仪表自动控制中的发展趋势

3.1提高PLC控制系统的可靠性和抗干扰性

虽然PLC自身已经具备很强的抗干扰能力，但是这种能力还是有极限的，由于电气设备在日常运行当中就会产生大量的电磁干扰，如果PLC长时间在电气系统旁边运行就可能引法逻辑运算上的一些偏差，一旦PLC的运算产生偏差就有可能会因为对数据的错误分析与反馈而导致整个电气系统发生故障，所以需要进一步提升PLC的抗干扰能力。PLC内部的各个零件之间关联性较强，有时一些接线的问题就可能引发逻辑运算错误的问题，因此在提升PLC控制系统抗干扰能力的同时，还要提升它的可靠性，可以通过将PLC单独隔离的方式或是使用新型材料来提升抗干扰能力，并且周期性的对PLC的零件进行检测，及时地发现PLC逻辑运算上的问题强化控制系统的可靠新。

3.2网络化、数字化方向的发展

PLC的发展已经有很长的时间了，并且对于PLC功能的开发与利用已经逐渐饱和，显现出后劲不足的颓势，因此必须要将PLC相关的技术与其他的技术进行融合，这样才能使PLC的发展重新获得动力。集散控制系统一直就被应用于电气系统的自动控制当中，因此将PLC与集散控制系统进行融合的一种新的控制系统就产生了，也就是现场总线控制系统，这种系统具有更高的开放性，可以使整个控制系统具有更高的互操作性，它继承了PLC与集散控制系统的优点，不仅仅准确度高、误码率低，而且结构和性能更加标准化，便于维修和安装使用，还合理的将电气设备数字化、网络化、智能化。现场总线控制系统将会进一步发展，并在电气仪表的自动控制中广泛应用。

结论：

简而言之，PLC技术与电气仪表的自动化控制有很高的适配性，而且相较于其他的技术有着更加明显的优势。通过使用PLC技术来搭建的电气设备的自动控制系统可以有效地解决传统的电气仪表控制方案的不足，不仅可以节省人力还能提高人操纵电气系统的安全性，这种简单高效且造价低的方法值得广泛的采取与使用。并且随着科学技术的不断发展，PLC技术也将越来越完善，它具备的功能也会越来越全面，在给生产企业带来更多的便利的同时,还能促进生产方式向着更为快捷、方便的方向发展。

参考文献：

[1]刘晟，刘涛．基于PLC技术的电气仪表自动化控制[J].自动化应用，2019(07):6-7．

[2]黄玉宾．电气仪表自动化控制关键技术与发展趋势[J].电子技术与软件工程，2019(06):113．