基于PLC技术的电气工程自动化控制设计

2018-04-24周燕

通信电源技术 2018年2期

周燕

（西安科技大学高新学院，陕西西安710109）

0 引言

PLC属于一种可编程存储器，全称为可编程逻辑控制器，主要是在内部存储程序中使用，能够实现定时、逻辑运算及计数的功能指令。PLC技术能够在电气工程自动化控制中使用，而电气工程自动化水平充分展现了一个国家的科技水平。改革开放后，电气工程一直备受人们的重视。在我国科技不断发展的过程中，电气工程自动化技术的使用也更加广泛。目前，电气工程自动化控制中，PLC技术属于主流技术。

1 PLC技术介绍

PLC技术可以称为可编程逻辑控制技术，能够根据工程的实际需求制定相应的控制策略，从而实现顺序控制和逻辑运算。PLC技术将计算机和传统控制技术相结合，但它和单片机等其他控制技术并不同。它利用软件能够有效实现逻辑控制，在配置和参数变化的过程中较为简单，能够有效满足现代电气工程持续发展的需求。PLC技术属于20世纪60年代的产物，研究与使用起始于美国，目前已被应用到世界范围，且技术水平有了进一步提高，属于电气控制自动化控制过程中的主要技术。使用PLC技术能够有效实现电气自动化控制，且降低了人力、物力的大量投入，同时降低了工程建设及运行的成本[1]。

PLC控制系统主要包括模块式和箱体式两种结构类型，前者主要包括电源模块、CPU模块、I/O模块及内存，后者主要包括电源、CPU主板、显示板及内存等构成。根据自身的系统性能选择合适的CPU，从而使其能够有效满足电气工程的控制需求。两种系统相互组成的结构各有优势，且都使用开放性的总线式结构，其模块式结构的主要特点能够以实际工程为基础实现系统扩展。PLC系统的基本结构如图1所示[2]，小型PLC控制的基本参数如表1所示。

图1 PLC系统的总体基本结构

表1 小型PLC控制的基本参数

PLC技术在现代工程使用过程中表现出了较为卓越的优势。首先，具有较强的抗干扰能力，能够有效满足不同工况中的系统控制需求。其次，具有较广的技术适用范围，被广泛应用于医疗、国防、电气工程及航空中。其次，具有较小的体积，能够有效节约空间，从而有效促进自动控制系统微型化的发展。最后，维修方面。此外，还具有较强的数据处理、逻辑控制及模拟控制能力，能够有效满足电气工程自动化控制的需求[3]。

2 基于PLC技术的电气工程自动化控制设计

2.1 电气工程顺序控制的设计

在电气工程顺序控制工作过程中使用PLC技术，属于我国现代社会发展过程中技术工作人员使用PLC技术最常用的方式。在实际使用PLC技术的过程中，能够将其作为顺序控制器。比如，在我国火力能源发电厂中，在火力能源发电使用过程中，相应技术人员能够使用PLC技术实现发电火炉残渣和灰尘的清理。在清理火力能源发电残渣的过程中使用PLC技术，能够代替顺序控制器，从而有效提高工作效率和生产效率。对于电厂来说，效率尤为重要。利用PLC技术能够进一步提高发电效率。工作人员在使用PLC技术的过程中，要重视残渣清理过程中的管理中心主站管理层、现场数据管理信息传输过程中的敏感度以及远程工作状态控制过程中的内容。利用PLC技术能够降低电厂生产成本及劳动力需求，技术工作人员能够利用控制室中的程序实现有效监控及控制，还能够进一步提高电厂生产效率[4]。电气工程顺序控制的流程如图2所示。

图2 电气工程顺序控制的流程

2.2 电气工程开关量的设计

开关量控制属于PLC技术中的主要使用环节。在实现开关量控制的过程中，PLC技术具有一定的使用优势。此技术的主要目的是将可编程存储器作为继电器使用，从而代替传统机械继电器。在使用虚拟继电器的过程中，要进一步提高继电器的反应速度。虚拟继电器的反应时间可以忽略，以此对开关量进行精准控制。通过PLC技术能够有效解决传统继电器电气操纵控制反应速度较慢的问题，从而不会浪费使用继电器的连接和断开，快速进行自动切换，有效保护电气工程短路。在电气工程自动化控制过程中使用PLC技术，并和传统的控制技术相结合，能够解决传统控制技术的问题，从而提高我国电气工程自动化的控制水平[5]。

2.3 程序控制的设计

在实现程序控制设计的过程中，要设置组织块和控制块两个模块。组织块是操作系统和用户程序的接口，其通过操作系统进行调用，并且对循环及驱动模块进行控制。循环程序的处理属于PLC中程序执行的主要类型，表示主程序中的每个环节都能够对组织块进行调用，而组织块中的用户程序也能够循环执行。其中，功能块具有能够满足自身编程需求的组，其属于动态显示子程序，能够通过组织块实现调用。

在程序循环执行过程中，每执行一次，其显示位就会加1。在显示位比8大时，为显示位赋初值0，之后实现动态显示子程序的循环调用，所以能够显示数据动态的循环扫描[6]。组织块程序的运行流程，如图3所示。

图3 组织块程序的运行流程

3 PLC技术在电气工程自动化控制中的使用趋势

3.1 提高抗干扰性能

在我国的社会经济发展过程中，PLC技术在电气工程操作及自动化过程中的使用有了更高水平，和其相对应的抗干扰、屏蔽能力也有了进一步发展。相应技术工作人员为了能够有效满足新时期社会的发展需求，对PLC技术的使用也提出了更高要求。将电气工程自动化控制系统中的较高信号和具备高抗干扰能力的隔离变压器和电波信号过滤设备相结合，从而将其更好地使用到PLC技术设备中。基于此，电气工程自动化控制系统的水平及效率，对我国社会发展的内部竞争力有着决定性作用。在使用PLC技术过程中，自身抗干扰能力水平和企业内部竞争能力具有密切联系，能够有效促进企业竞争力的进一步提高。

3.2 实现网络数字化的进一步发展

在现代经济、技术及文化不断提高的过程中，电气工程自动化控制过程中的PLC技术也在不断发展，我国电气工程自动化控制工作逐渐进入智能化管理过程。在我国未来社会不断发展的过程中，知识经济社会发展的进程也在不断推进，PLC技术在电气工程自动化控制开展过程中的使用，也促进了网络数字化发展的进一步完善。相应技术工作人员会以社会发展的需求实现网络数字、数字编程等信息管理技术和PLC技术的相互结合使用，从而充分展现了PLC技术使用过程中的优势，以有效促进我国自动化控制工作的发展[7]。