佘东

（四川机电职业技术学院 四川省攀枝花市 617000）

宏观知识经济背景下，创新成为了时代发展的主流，人类科技文明水平亦是大幅提升，衍生出了系列高新技术，其中PLC 技术就是典型的代表产物之一，并广泛应用于多个领域，进一步便捷了人们的生产生活。事实上，作为一个可编程控制器，PLC 技术展现出了更高的便利性、可靠性，在提升电气控制系统改造中的应用创造了巨大价值，使之自动化、智能化水平更高，改善了整个系统的运行效率和质量，相关方面的课题研究备受关注和热议。

1 PLC技术概述

PLC 即可编程逻辑控制器，是基于一类可编程的存储器，面向用户指令，通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其本身可视作为一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置。时至今日，经过多年的发展，PLC 技术日臻成熟，从接线逻辑到存储逻辑实现了质的飞跃，比之以前在模拟量处理、数字运算、人机接口和网络等方面的性能表现更优，越发接近于一台紧凑型电脑的主机，成为了工业控制领域的主流设备之一，并发挥了越来越重要的作用。基于微型处理器架构而成的PLC装置系统，体积小、质量轻，且方便组装携带，为之更为广泛的应用铺垫了基础。在实际应用中，由于采用了现代大规模集成电力技术和先进的抗干扰技术，加之严格的生产工艺制造，使得PLC 呈现出了较高的可靠性，相较于同等规模的继电接触器系统，电气接线及开关接点实现了大幅锐减，甚至达到了数千分之一，因而故障率更低，其本身附带的硬件故障自检功能，使之可靠性优势更加突出。同时，伴随着PLC 技术的发展，其相关产品研发日趋多样，所搭载的功能完善，包括逻辑处理、数据运算、人机交互等，满足了不同规模的工业控制需求，逐步渗透到了温度控制、位置控制、CNC 等领域，实际效用价值产出毋庸置疑。另外，PLC 所使用的梯形图语言，图形符号与表达方式类似于继电器电路图，即使不懂计算机原理、不熟悉电子电路的非专业人员，亦可方便快捷地进行操作，独特的编程语言更易于工程技术人员接受，为之广泛应用奠定了基础，加速了我国工业现代化进程。

2 PLC技术在提升电气控制系统改造中的应用

正是基于PLC技术的多重性能优势，通过对数据的模拟和编程，创造了更为安全、可靠的工业环境，为电气控制系统优化提供了有力支持。基于上述认识，结合实际情况，针对性地就PLC 技术在提升电气控制系统改造中的应用展开了讨论，并提出了如下建议，以供参考和借鉴。

2.1 设计方案

PLC 技术在提升电气控制系统改造中的应用，作为一项庞杂的工作组织，首要基础是梳理思路，制定科学的实施方案，以指引后续工作有序展开，确保预期目标达成。在具体的工作践行中，相关技术人员应全面解析即有的电气控制系统结构，充分了解各部分的应用功能，继而基于PLC 技术支持进行重新设计，有效整合相应软件，在确保提升改造方案切实可行的基础，使之优势得到进一步释放。在此过程中，相关技术人员还需紧密结合实际情况，选择与电动机类型相匹配的设备，设计合理的PLC 输入、输出点数，保障电气控制系统正常运行，满足企业生产要求。事实上，随着科技发展，PLC 输出系统的构成种类越发多样，根据输出端负载的差别可分为交流型和直流型，而根据输出特点和频率的不同，PLC 输出系统又可划分为晶体管、继电器及晶闸管等，但无论何种方式均需保证系统整体安全运行。除此之外，在基于PLC 技术应用的提升电气控制系统改造中，相关技术人员还需重视系统中I/O 点的合理配置，确保良好的I/O 地址连续性，并提升相关编写程序的合理性，实现预期任务目标。在此过程中，技术人员要尤其关注PLC 输出点的合理分配，各个输出点采用独立电源，并且相互间呈现隔离状态，在具体的数量搭配上建议按照10%以上的标准进行预留，以为后续系统升级改造奠定基础。

2.2 方法流程

PLC 技术在提升电气控制系统改造中的应用，应力求各环节工作组织的最优化，严密部署、谨慎对待，以确保最终结果达成。在上述整体思路梳理清楚，并制定了总体可实施方案之后，接下来就需要绘制电气控制系统原理图，并针对PLC 外部接线，出具详细的接线图和梯形图，尤其是主电路、辅助电路和控制电路缺一不可，以此来指引后续工作实践。在此基础之上，相关技术人员对即已生成的图纸进行复检，认真发现其中的不足或漏洞，加以修缮，并出具详细的元器件资料清单，结合总体方案和原理图进行充足准备。在做好了上述系列环节工作之后，进一步的电气控制系统调试是关键。具体践行中，该阶段工作主要包括两大核心内容：

（1）相关技术人员根据基于PLC 技术应用的电气控制系统原理图，绘制相应的流程图或功能图，并详细说明不同类型设备的功能、参数等，确保合理安装和使用；

（2）根据系列图式指导，合理植入PLC 系统，结合其I/O 配置，编写可行性程序，最终完成电气控制系统的提升改造任务要求。在此之余，值得着重强调的是，对于机床电气控制系统的提升改造工程，在PLC 梯形图中由于机床本身可进行反转控制，但是由于主电路中的交流接触器接触点在瞬间电流过大或过长时容易发生熔焊问题，继而引发严重的安全事故。

因此，基于PLC 技术应用的机床电气控制系统提升改造，应当做好相关保护措施，通过硬件互锁的方式提高安全性，并在PLC输出端设计紧急开关，以确保设备稳定运行。

2.3 具体实践

2.3.1 顺序控制

某种维度上讲，电气控制系统最重要的任务之一就是进行生产流程的良好控制，而PLC 技术在其相关提升改造工程中的应用，可进一步提升其自动化控制水平，从而实现生产流程的再优化，其现实功能价值得以突出。简单来讲，基于PLC 技术应用，将之可编程控制器作为传统电气控制系统中顺序控制器的替代品，在满足其基本功能需求的同时，表现出了更高的控制效率，进而提升了企业生产中电气工程的运转效率，为企业带来了可观的经济效益。在此本文以火力发电为例，在其实际生产运行中，会伴随着大量的生产残留物产生，而传统电气控制系统运行模式下，人工操作仍旧占据主导，清理工作效率不高。而基于PLC 技术应用的电气控制系统再造，可通过传感器的功能优势，实时、高效的检测到火力发电生产中所产生的残留物，继而依托相应的设备设施进行集中化、自动化清理，工作效率更高，且有效降低了人力资本投入，保障了整个生产系统的正常运行，其所带来的节能环保效益毋庸置疑，这也正是电气控制系统提升改革的根本追求所在。

2.3.2 开关控制

在以往即已建成的电气控制系统中，其内部结构复杂，整个工程所关联的自动化设备高度密集，线路相互交叉，给相关技术人员维护工作展开造成了极大困难，一旦发生故障，由于很难在短时间内排除，继而增加了停机时间，给企业造成了不可估量的损失。将PLC 技术应用到电气控制系统的开关量控制中，实现了对其内部运行情况的实时、动态检测，并通过相应的关联设备发出警报，降低了相关技术人员的工作强度，提升了系统运行的稳定性，同时可辅助进行故障排除，减少了由此造成的停机时间，对提升企业生产效率和质量作用显著。事实上，经由PLC 技术应用改造后的电气控制系统，附带上了一定的设备运行检测功能，并可结合实际情况自动调节电流，一旦发现设备处于高速运转状态甚至超出额定功率时，则通过开关量控制模块跳转至辅助电源选项，从而保证整个运行系统的稳定性和安全性。与此同时，基于PLC 技术应用的开关量控制，还具备了自诊断和修复作用，及时发出警报并准确完整地进行记录存储，明显降低了电气控制系统的故障率。

2.3.3 闭环控制

在当前科学技术高速发展的今天，遥感技术、声控技术等应用，使得电机启动系统的操控更加便捷，且大幅提升了其实际运行效率。但是客观维度上讲，现阶段的机电设备运行状态感知及调控方面的功能表现仍存有较多的不足之处。PLC 技术的衍生与发展，将之运用到电气工程的闭环控制系统中，实现了更高水平的自动化控制乃至智能化控制，响应速度明显改善，且大大提升了闭环系统的稳定性。在现实的应用实践中，随着PLC 技术发展日臻成熟，越来越注重与其他学科的耦合发展，并呈现出了更优的性能特点。事实上，目前基于PLC 技术应用所建构起的全新电气控制系统，植入了PID指令，从而表现出了更高的适用性，能够根据外部环境因素变化，科学合理地动态调整各项数据参数设置，有效提升了电气控制系统的经济性。其中，PID 指令是指调节器控制规律为比例、积分、微分控制，减少了不确定性，当反馈值输入到PLC 后，先进行数字滤波处理，再进行PID 运算，保证了更好的测定值变化平滑的控制效果。

3 PLC技术的发展未来

PLC 技术多重方面的性能优势，对推动电气控制系统优化提供了支持，其发展十分重要，应高度重视PLC 技术集成度的深化工作，科学选取操作系统电气接口，确保接口的统一性，以此来改善电气设备的兼容性和精准性，并加强对操作系统的研发，提高其相互间的联动性，最终达成上述目标。宏观信息化时代生态下，科学技术的进步，数字化成为了这个时代发展的主流，亦是PLC 技术发展的必然趋向，要基于自动化、计算机等技术应用，不断提升其数字化水平，以此来进一步改善电气设备运行的精准度、灵敏度，满足电气控制系统改造要求，为企业带来更大的效益，为之可持续发展战略目标实现铺筑基础。另外，在以往的电气控制系统中，人工操作为主，自动化水平极其有限，整个运行过程耗时费力，且容易因人为因素影响而造成故障，是企业生产实践中需解决的重点问题。而人工智能发展，则为上述问题提供了有效解决方案，是PLC技术发展的必然走向，要加强与5G 技术、物联网技术、大数据技术、人工智能技术等尖端科技的互联，以深度融合的方式，迈向更高层级的智能化控制。除却上述这些，随着PLC 技术日臻成熟，开始在各个工控领域大放光彩，为了确保其在提升电气控制系统改造中的应用效果，应逐步修缮PLC 技术应用标准，导引其科学化、规范化、合理化发展，降低不规范操作触发的故障，并充分依托高素质人才队伍保障，提升应用管理水平，使得PLC 技术优势得到进一步释放，创造更大的效益。唯有PLC 技术不断发展优化，才能更好地应用到电气控制系统改造中。

4 结语

总而言之，PLC 技术在提升电气控制系统改造中的应用十分重要和必要，呈现出了诸多方面的性能优势，有力解决了传统技术的不足，是提升电气控制自动化甚至智能化水平的必然选择，作为一项相对庞杂的系统化工程，具体实践中应当做好整体方案设计，遵循科学的方法流程指导，逐步实现整个控制系统的再优化。希望学术界大家持续关注此类课题研究，善于从不同维度视角切入，结合实际情况，针对性地提出更多有效PLC 技术在提升电气控制系统改造中的应用建议。