基于PLC技术在电气设备控制系统中的应用分析

基于 PLC技术在电气设备控制系统中的应用分析

朱雷涛 郭文秀 刘科

内蒙古包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司 内蒙古 包头 014080

摘要：随着我国时代的不断发展和进步，科技水平快速进步，现代化生产中自动化技术应用范围越来越广，有效地提升了企业生产效率和质量。为了进一步提升电气设备中自动控制水平，企业管理者和技术人员开始在控制过程中引入PLC技术，有效优化了控制系统的功能，提高了生产力水平，让企业效益得到有效提高。

关键词：PLC；电气设备；应用分析

引言

电气设备自动化控制集数学基础理论、自动控制理论和反馈理论为一体，主要通过一定设备控制特定对象。随着信息技术的发展，PLC技术实现了突破，在工业自动化进程中发挥了重要作用。实际应用中应将PLC技术与电气设备进行融合，并以电气设备自动化控制为切入点，全面促进电气行业的自动化和智能化发展。

1什么是PLC技术

PLC技术主要是指可编程中断处理器，该处理器主要采用数字运算控制的方式进行运转。PLC技术是在计算机技术以及电子通信技术等基础上发展起来的新兴技术。相比于传统的技术PLC技术具有更多的应用优势，该技术的应用能够对海量数据信息进行全面高速的处理，并且能够对数据进行储存与运算。PCL技术的原理：结合计算机技术在自动化控制装置的基础上实现对数据信息的快速处理。PCL技术对我国机电技术的发展具有较大的影响，有效提高了机电技术的整体质量与效率。现阶段，我国科学技术水平的发展进入了全新的阶段，技术人员在对PCL技术进行全面的改进与优化，不断地拓宽该技术的应用领域，发挥该技术更多的应用优势。截至20世纪70年代，PCL技术应用最多的领域是包括汽车行业在内的工业领域。随着技术人员不断深入的研究与开发，PCL技术的应用范围也在不断地扩大，已经开始逐步走向商业化。随着符合PCL技术的研究，该技术的独立性以及完整性在逐渐提高。目前，仪表控制、电气控制等多个工业领域也开始广泛使用PCL技术，并且应用模式也在不断地优化与创新。为了保证PCL控制系统能够安全稳定地运行，技术人员必须做好电源的了解，确保电源能够供给该系统持续不断的运行。PCL系统的构成比较简单，其中重要的就是I/O点、模拟量模块和CPU。在具体运行的过程中，技术人员可以根据控制系统的实际运行情况对I/O点进行有效的扩展，从而提高系统的容量。同时，技术人员可以将多台PCL控制设备进行有效的连接，从而构成稳定的控制网络。PCL技术在多个领域应用的过程中，其应用优势被越来越多的人发现。其中，该技术的适应能力比较强，应用的范围比较广泛，应用过程中其限制因素比较少，使得该系统能够更加稳定地运行。同时，该技术的灵敏度比较高，相比其他的控制系统，该系统能够更快更准地完成相应的工作。PCL控制技术是电气自动化控制系统运行的基础型技术，能够有效提高电气控制系统的整体性能。

2 PLC技术在电气控制中的应用

2.1顺序控制

应该了解到，顺序控制和开光量控制是当前时期电气辅助系统中两类核心控制方式。在实际运行期间，基于节能增效方针政策背景下，社会各界愈加重视企业生产过程中的自动化能力，所以传统继电控制器就被PLC取而代之，PLC被广泛应用在电气辅助系统之中。具体运作过程中可单独对工艺运行流程加以操控，并且在信息模块和通信总线连接的配合助力下，可有效控制企业生产工作流程。需知，无论是电力自动化人力控制系统，还是现在的电气自动化强电控制系统，都少不了计算机技术的支撑，可以这样说，没有计算机就没有自动化。以输煤系统自动化为例，其自动化运转效果如何，对电气自动化的实现会起到决定性作用。电气自动化系统中使用PLC技术，人机接口同阶段PLC所组成的主站层、对应的远程IO站、现场传感器等一应俱全，以通信总线为操控载体，使系统集控室内的主站层与远程IO站相连，由此就能实现远程IO站和传感器相互连接。PLC技术应用在集控室中，操作员在电子显示屏上就可进行电气化系统全面监控。

2.2闭环控制

在PLC技术应用背景下，可借助模拟量完成电气设备系统的闭环控制。基于PLC模拟量闭环系统，可围绕被控制量多种指标变化实现针对性的控制，如设备流量、压力、转速以及温度等主要元素控制量。其中，变频器和电动调节阀为闭环控制系统的执行机构，在此闭环过程中需配合监测系统实现外界被控制量数据的技术捕捉，同时将所获取设备运行状态信号传输至设备集中处理中心，并将其信号转变为直流电流和直流电压信号。系统利用PID控制模块将所转化的信号重新转化成数字量，此时数字量已传递至电气设备控制中心，可在系统编程作用下进行数字量判断，并根据判断结果下达设备操作指令，以实现PLC技术下的电气设备闭环控制。目前，电气设备自动化控制系统中常采用泵类启动模式，主要包括机旁手动启动、自动化启动以及现场控制箱手动启动等。其中，自动化启动最先进，但操作难度较高。在PLC技术作用下，可实现控制系统与自动化启动的有效融合，形成现代化电气设备新型控制模式，并实现PLC技术与传统技术的补充与优化。新型控制模式下，闭环控制可实现系统的安全化和可靠化转变，有效弥补传统自动化启动的缺陷，从而极大地提高了工作效率，为电气设备安全稳定运行奠定了坚实的基础。

2.3集中性控制系统

一台合格的计算机控制系统，主要由一台功能性较强并且质量水平符合标准的坚固中央PLC控制系统以及多个设备共同组成，所以，这样的系统具备中央集成式的特点。并且在此类设备系统中，不同的设备所运行的顺序不同，要按照合适的方式编制一套必须经过PLC处理系统的程序，从这里可以看出，集中型的控制系统具备着诸多的优点，例如，运行效率高，投入成本低。虽然有着诸多的优势，然而，依旧存在着弊端。就是一旦要改变其中一个控制对象的程序，就要使得整个PLC控制系统进入停止运行的状态，并且其他的控制对象也要强制停止。

2.4程序编译

在电气设备自动化控制中，程序编译功能在 PLC 技术辅助下可实现程序编译的自动化顺序扫描控制。此外，在电气设备运行期间，通过前期编制程序进行 CPU 监测与相关指令下达，并根据不同 IP 地址实现周期性和循环性的程序编译循环作业，借助扫描功能，可实现输入信号和输出信号的形式转换。就现代化 PLC 技术发展而言，在电气设备自动化控制中，编程语言主要包括顺序功能流程图语言、梯形图语言、指令表语言、结构文本化语言以及功能模块语言等 5 种类型。其中，梯形图语言为现阶段自动化控制中应用最广泛的语言。PLC 电气设备自动化控制系统主要从模拟量、脉冲量以及开关量3个角度完成编程算法的计算，以实现PLC技术应用下的电气设备自动化控制。

结语

总之，PLC技术是一种先进且适应范围广的技术，我国PLC技术较国外有一定差距，应当予以重视。现在，PLC技术弥补了传统电气工程中的一些不足之处，能够极大地降低企业维修成本，优化生产中的各项流程、提升生产效率，因此，PLC技术在电气工程中应用和推广将是大势所趋，应当加强相关人才的培养，从而更好地提高企业产品质量。

参考文献

[1]朱叶.PLC技术在电气工程自动化控制中的应用研究[J].科学技术创新，2017（30）.

[2]苏会良.PLC技术在电气设备自动化控制中的应用[J].通讯世界，2017（13）.

[3]邹双.PLC技术在煤矿机电系统控制中的应用分析[J].石化技术，2020（11）：198-199.

作者简介：朱雷涛，1986-01，男，山东省菏泽市牡丹区，内蒙古包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司，工业自动化中级工程师，采矿设备工业自动化技术主办。