摘要：文章主要针对电气设备自动控制系统中PLC的设计方式进行分析，结合当前电气设备自动控制系统中PLC应用现状为基础，积极从电气设备自动控制系统中PLC的设计分析、PLC系统中的抗干扰设计、PLC技术在电气设备自动控制系统中的具体应用进行深入分析。
关键词：电气设备、自动控制系统、PLC、设计方式
PLC控制系统又可以称之为可编程控制器，这种工业控制装置科技含量比较高，包含各个学科的知识、技术，综合性非常的强，目前使用最广泛的就在于电气行业领域，它具有很多优点，比如：PLC技术能够使得电气设备的运行操作更加稳定和可靠，而且操作过程很简单，体积和质量都很小，使用方便，又因为它的使用环境比较广泛，受环境的影响比较小，因此在实际生产过程中大大提高了生产率，有效减少看劳动成本。然而我国目前的电气设备自动控制系统发展水平与世界先进水平相比尚有较大的距离，还有很大的提升空间，所以，进一步研究PLC在电气设备自动控制系统中的设计与应用很有必要。
1.电气设备自动控制系统中PLC的设计分析
1.1 对控制任务进行评估
电气设备自动控制系统在设计过程中首先要对 PLC 系统的控制任务进行评估，确定控制对象电气设备能否利用 PLC 控制系统进行自动化控制，并要结合电气设备实际运行需求来选择 PLC 类型及运行方式，所以本文认为企业在 PLC 系统选择中首先要确保其在电气设备使用中的可靠性，并要充分考虑 PLC系统的规模、数据处理速度以及设计难度能否适应电气设备自动控制系统的实际需求，只有在这个基础上才能基于 PLC 技术来完成电气设备自动控制系统的设计【1】。
1.2 PLC系统的选型
PLC 作为整个电气设备自动控制系统中最为核心的部件，其选择的 PLC 能否满足整个系统要求决定了其在运行中的整体性能，所以本文认为企业要综合 PLC 的技术指标与经济指标对其进行选型，一般需要结合电气设备的技术参数要求来选择恰当的 PLC，这样才能确保整个电气设备自动控制系统的功能性可以满足使用要求。
1.3 I/O模块点数的确定
电气设备自动控制系统设计中有关 PLC输入、输出的数量与种类，决定了 PLC 在设计阶段所要确定的最终 I/O 模块点数，同时也要求技术人员要结合系统控制对象与 PLC 之间的信号关系，来对 PLC 控制系统中的储存器容量进行一个准确的估算。
1.4 电气设备自动控制系统的设计
本文认为在 PLC 技术的支持下，电气设备自动控制系统设计中首先要遵循完整性原则，只有在这个基础上通过对电气设备自动控制系统软硬件的设计，才能确保整个电气设备自动控制系统的运行效率可以满足企业实际需求【2】。电气设备自动控制系统硬件设计中以控制器设计、抗干扰设计以及电路连接设计等方面作为主要内容，而系统软件设计主要在于对PLC 控制系统中控制程序的编写，其包括对整个系统硬件与软件的控制程序的编写。
1.5 电气设备自动控制系统的调试
电气设备自动控制系统设计中对于 PLC控制系统进行调试是最后一个环节，技术人员需要对整个 PLC 控制系统进行模拟调试和联机调试，系统模拟调试的目的在于确定整个电气设备自动控制系统的设计，能否满足电气设备运行中其生产工艺的控制要求，技术人员一般需要通过在系统外接入开关来发出模拟信号，通过观察输出端子处二极管的实时状态来对整个系统进行判断【3】。系统联机调试主要是利用编程器来完成分级、分段的调试，并且要对整个系统的安全措施进行仔细的检查，确保整个电气设备自动控制系统不存在任何设计缺陷后才能使其投入使用。
2 PLC系统中的抗干扰设计
2.1电源部分的抗干扰设计
电源变压器是电源部分的主要元件，为了抑制电网中的十扰，一般选用隔离变压器，且变压器容量应比实际需要大1.2-1.5倍左右。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在使用中应要求变压器的屏蔽层良好接地，次级线圈连接线要使用双绞线，以减少电源线间十扰。对于PLC的控制器电源，如果条件许可，还可在隔离变压器前加入滤波器，此时变压器的初级和次级连接线均要使用双绞线，这样十扰信号经滤波隔离后可大大减弱，增强了系统的可靠性。
2.2输入输出信号的抗干扰设计
为了防比输入、输出信号受到十扰，应选用绝缘I/0模块。
2.2.1输入信号的抗十扰设计：输入信号的输入线之间的差模十扰可以利用输入模块滤波来减小十扰，而输入线与大地间的共模十扰可通过控制器的接地来抑制。在输入端有感性负载时，为了防比电路信号突变而产生感应电势的影响，可采用硬件的可靠性容错和容差设计技术，即在负载两端并联电容C和电阻R，对于自流输入信号，可并接续流二极管D。
2.2.2输出电路的抗十扰设计：对于PLC系统为开关量输出，可有继电器输出、晶闸管输出、晶体管输出三种形式。具体选择要根据负载要求来决定。若负载超过了PLC的输出能力，应外接继电器或接触器，才可正常工作。PLC输出端子若接有感性负载，输出信号由OFF变为ON或从ON变为OFF时都会有某些电量的突变而可能产生十扰。在设计时应采取相应的保护措施，以保护PLC的输出触点，对于自流负载，通常是在线圈两端并联续流二极管D，二极管应尽可能靠近负载，二极管可为1A的管子。对于交流负载，应在线圈两端并联RC吸收电路。
3.1 PLC机型与功能的选择
技术人员在 PLC 机选型过程中要结合电气设备自动控制系统的具体要求，来选择与电气设备运行状态与控制功能要求相适应的机型，并且要求技术人员要高度重视 PLC 机在运行中的功能性与可靠性，能否在最大程度上满足整体系统的运行要求，留有一定余量是PLC 控制系统在电气设备自动控制系统应用中的主要前提，这样才能确保整个电气设备自动控制系统在使用中具备可调试和可扩展的需求，这也是确保 PLC 控制系统进一步提高电气设备自动控制系统控制水平的关键所在。
3.2 I/O地址的选择
I/O 地址的确定是整个电气设备自动控制系统中 PLC 设计的基础步骤，所以要求技术人员要高度重视 I/O 点数的确定能否满足系统要求，技术人员在点数确定过程中要充分考虑整个系统的备用和扩充，以便于电气设备自动控制系统通过扩展可以满足企业发展要求。离散输入和输出接口在选择过程中应以标准接口为主，这样才能确保PLC可以在系统中的开关、传感器以及控制开关设备等进行通用，交流输入/输出与直流输入/输出的量程应分别控制在24~240V、5~240V，如果技术人员在电气设备自动控制系统设计阶段采用不同的电源设计，则本文认为其可以采用带有隔离的公共线路设计方案来满足系统的电力需求。
3.3 系统控制元件的设计
系统控制单元作为整个电气设备自动控制系统中最为关键的硬件部分，其需要在选定合理储存器的基础上来对储存器空间进行分配，并要依次完成专用储存器、系统初始程序、功能子程序以及其他辅助程序的设计与编辑，在上述步骤结束后技术人员需要对整个硬件系统进行调试，而软件系统是调试工作中的核心内容，为了确保控制元件的设计质量可以满足电气设备自动控制系统的运行要求，技术人员最后要将控制元件安装到相应控制系统中通过试运行来确定其能否满足要求。
结束语：
将PLC应用到电气设备的控制系统当中后能够有效简化继电器逻辑，简化自动控制系统，从而有效提高了控制系统的运行可靠性，且PLC系统的操作较为简单，有效减少了电气设备控制系统运行过程中的控制故障，可以对PLC控制系统进行推广应用，以保证电气设备的自动控制系统能够稳定有效地运行。
参考文献：
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[2]魏潇韩. 电气设备自动控制系统中PLC控制系统的运用分析[J]. 山东工业技术，2015，17：138.
[3]范超. PLC系统在电气设备自动控制系统中的运用分析[J]. 科技创新与应用，2014，14：75.
[4]吴雄锋. 浅谈电气设备自动控制系统中PLC的设计与运用[J]. 中国高新技术企业，2014，20：47-48.
论文作者:苏文
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/29
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