张志伟
中国市政工程华北设计研究总院有限公司 天津市 300000
摘要：PLC技术是一项具有很多优势的技术，通过在电气自动化融入PLC技术，使PLC技术有效的发挥出其优点，在实际的工程作业中，有效的提高工程的可靠性和稳定性；并且在一定程度上提高了实际工程的质量。PLC技术具有广阔的发展前景，电气自动化中PLC技术的应用，为电气自动化良好的发展奠定了基础。本文从交通领域、数控领域以及空调领域等方面出发分析了PLC自动控制技术在电气自动控制系统中的应用，希望可以对PLC自动控制技术的应用起到一定的参考和帮助，提高PLC自动控制技术在电气自动控制系统中应用有效性，促进相关行业的发展进步。
关键词：电气自动控制；PLC；应用
引言
PLC自动控制技术正确的应用在电气自动控制系统中，一方面能够显著扩展整体功能，同时还能实现对整个电气自动控制系统运行的有效控制，使系统准确程度有显著的提高，保证系统的正常稳定运行，更好的满足当前人们的需要，促进相关行业的发展进步，为我国社会经济水平的提高打下良好的基础。
1PLC技术与电气自动化
1.1PLC技术与优势。
1.1.1PLC技术。PLC技术是一项基于计算机技术为基础的可编程控制器，PLC技术从本质上看虽然是属于计算机技术的范畴，但是在实际的应用中，这项技术在工业控制应用中具有专业的设计。在早期的PLC技术称为可编程逻辑控制器，但是随着PLC技术的不断创新发展，这项技术的应用已经远远超过了可编程逻辑控制器的范畴，但是仍旧称这项技术为PLC技术。PLC技术是将输入采样阶段、用户程序执行阶段和输出刷新阶段这三个阶段为原理进行控制的。PLC技术是基于计算机技术的一项重要技术，这项技术的出现，有效的解决了工业智能控制中出现的问题，同时这项PLC技术是通过微小处理器结合互联网、通信和计算机技术、智能控制技术的结合来形成控制装置。PLC技术不仅在电气自动化行业中，在其他的工业作业中也得到了广泛的应用。PLC技术得到广泛的应用使这项技术得到了飞跃性的进步，尤其是在电气自动化行业的应用中，尤为突出。
1.1.2PLC技术的优势。PLC技术具有非常多的优点，这项技术既有较高的可靠性；具备比较完善的功能；维护简单；能耗低；语言编程简单。PLC技术具有较好的可靠性体现在这项技术能够有效的对干扰进行防抗，并且这项技术在当前的大规模集成电路中得到了广泛的应用，能够有效的提高集成电路的可靠性；之所以说PLC技术具有较完善的功能是因为这项技术能够较好的满足工业控制作业中的重点需求，因此，这项技术在数字控制领域也得到了广泛的应用；从维护角度来看，PLC技术具有简单的优点，PLC技术是应用存储逻辑来完成控制，另外，这项技术能够实现在线编程，有效的提高了工业生产的效率；能耗度是指PLC技术在实际应用各种所耗费的能源相对较低；PLC的语言编程相对于计算机技术中的其他编程语言来说是简单的，对于想要学习的人能够较容易的掌握。
1.2电气自动化。电气自动化是通过研究电气工程相关的系统并与电子和计算机等领域相结合的一门科学课程。电气自动化，已经成为大学课堂中开放的专业课程，由此可以看出电气自动化在我国具有非常好的发展前景，并且，随着我国经济和科学技术的提高，电气自动化的水平得到了快速的提高。对我国工业的调查显示，电气自动化已经在我国工业生产的各个领域得到了广泛的应用。特别是在PLC技术融入到电气自动化技术中，大大地提高了电气自动化的控制性能，有效的加快了电气自动化行业的发展。
2PLC在电气自动化控制中应用的主要意义
2.1使电气自动化设备的存储量增大
PLC这一系统属于计算机技术中的一种应用系统，其中，所编制的运行程序具有独立的专门的存储器，可以实现对系统软件的存储功能。以PLC这一技术为主的存储程序拥有着高内存的存储量，此外，其应用系统中还可以依据用户的需求对历史的数据进行记录并存储。一旦设备出现故障，这些记录的数据可以提供一定的历史数据，作为其检修的参考数值。
2.2使电气自动化设备向着智能化发展
在以往的较为传统的电气设备中，没有运用PLC这一技术，其工作效率以及智能化技术较低。而随着社会经济水平的不断发展与提升，PLC这一技术已经被广泛地运用于电气自动化控制的领域当中。在一定程度上可有效的提升电气设备的运行效率与反映速度。与此同时，还可使电气设备更加的智能化与简单化，使用更加便捷。这一及时的应用主要体现在以PLC技术为主的CPU对系统中的数据进行记录、分析、处理等方面。并根据所得结果对设备的运行程序进行判断，保证系统数据的完成性与传输的准确性。
3PLC自动控制技术在电气自动控制中的应用状况
3.1应用在交通领域
电气自动控制系统在交通领域方面的应用主要集中在交通信号灯方面，行人和车辆可以根据信号灯提示决定自身行为，遵守交通规则。电气自动控制系统在交通领域方面的应用，引入PLC自动控制技术，能够提高控制线路准确性。也就是说，使用PLC技术控制交通信号灯，通过逻辑控制以及编程等操作，能够更好的完善电气自动控制系统的功能，扩大控制范围。当某一路段存在有堵塞情况时，电气自动控制系统可以借助相应的监控设备收集路面具体信息，及时将这些信息数据传递给相关部门，PLC技术主要负责信息的传递以及各个监控系统之间的连接，不需要经过操作人员指令，更多的属于自动控制行为。因此，将PLC技术应用在交通电气自动控制系统中，一方面能够最大限度降低交通事故发生率，同时还能使交通线路的顺畅性得到保证，实现对交通状况的实时、全面监控。
3.2应用在数控领域
电气自动控制系统在数控领域有着非常广泛的应用，其发展前景非常好。PLC自动控制技术本身具备有编程功能，能够保证数控准确性，数控系统通过PLC技术进行编程，能够实现对机床每一个工作参数的严格控制，保证机床按照预定的轨迹工作。因此，PLC自动控制技术应用在数控电气自动控制系统中，能够显著提高数控系统准确度，避免因为系统的错误运行导致产生质量受到严重影响。当前数控自动控制系统中应用PLC技术，在数控方面显示PLC技术功能，一方面保证系统按照控制程序工作，同时还能保证整个系统具备有非常好的编辑功能。因此，数控领域在进行PLC自动控制技术的选择时，必须要对数控系统实际情况有充分全面的分析把握，将PLC自动控制系统的价值和作业充分全面发挥出来，提高产生合格率。
3.3煤炭采掘应用
从煤炭工程煤炭资源采掘施工中来看，需要应用的采掘设备很多，相对于可编程控制技术而言，传统采掘机械自动化设备的管理比较复杂，在使用过程中可能会受到多种因素的影响而出现安全隐患。将可编程控制技术应用于采掘机械自动化中，能够提高采掘设备的自动化控制能力，使采掘机械控制环节更加简单，从而降低采掘机械使用过程中出现电气设备故障的概率。不仅能够为煤炭采矿施工提供稳定的施工环境，还能有效提升施工进度。可编程控制技术在煤炭采掘机械设备中的应用包括计算机控制、故障诊断和传感器控制等。在进行地下煤炭资源开采时，可以利用可编程控制技术达到地面控制中心的动态控制目的。一旦地下煤炭开采中可能出现安全隐患时，便可以通过地面控制中心进行警告信息分析，为采矿施工人员提供安全保障。另外，在进行高压供液系统电液控制时，可以利用可编程控制技术提高液压支架的运动效率，从而加快煤炭生产的工作效率。在实际煤炭工程施工期间，可以通过可编程控制技术进行电气自动化设备的控制，在地面控制中心统一管理下进行矿井开采工作。在煤炭采掘期间，可以结合视频控制中心进行开采数据采集，利用可编程控制器进行逻辑运算，并将运算结果传到控制中心，由控制中心进行挖掘设备自动化操作。
3.4应用在空调领域
电气自动控制系统在空调领域方面的应用有着非常大的难度，选择PLC自动控制技术作为支撑，能够实现对这方面问题的有效缓解。空调系统的运行一般包含有非常多的控制方法，但就整个空调自动控制系统而言，只有PLC自动控制技术，才能够取得最佳的控制效果。主要是因为PLC自动控制技术在实际应用中能够实现对外界因素的有效屏蔽，结合用户所设定的程序，执行各个控制程序。比如说将PLC自动控制技术应用在中央空调电气自动控制系统中，那么能够使中央空调运行效率有显著的提升，保证系统的各个操作与用户实际需要相一致，还能显著延长空调自动控制系统维护周期，提高空调电气自动控制系统运行有效性，为用户带来更好的空调体验。
3.5在闭环控制系统中的应用
电气自动化控制系统中所包含的启动方式形式多样，主要为全自动化启动、机身屏幕启动与现场控制手动等。其中，在电气自动化控制系统中对运行程序的闭环控制，主要是运用PLC这一技术。通过这一技术的运用来实现对调节器以及测量速度的控制。比如，运用PLC控制器进行全自动化的启动，主要是依据泵所运行的时间、运行程序等，来科学的选择动力式的开机泵，从而在屏幕上设定，进而来实现全自动化的启动。在泵全面实现启动之后，来调节运行的开关，主要方式为根据计划的时间以及运行模式，进行手动的调节调速器，从而完成系统的开关工作。目前，主要以PLC技术与常规的控制系统两者相结合的方式，来进行系统的控制与调节，通过以常规的控制系统来辅助PLC系统进行控制，从而优化系统的高效、持久的运行。
3.6PLC技术在机械电气控制系统集中控制中的应用
在机械电气领域，涉及到系统控制的方面有很多，但其中发挥主要作用的是PLC技术。PLC技术能够从多个角度对电气控制系统展开调控，根据电气控制系统的实际特点调整现有的程序，科学的制定最为合适的控制模式。就机械电气控制系统的实际发展而言，PLC技术有效的提高了机械电气系统的控制准确度，并降低了故障发生的几率。但是有利就有弊，PLC技术尽管能够为机械电气控制系统带来很多优势，但是同样存在问题。那就是机械电气控制系统的对象是不固定的，需要根据机械内部的构造以及外界因素的变化而不断改变，这一过程的操作是非常复杂的，如果长期如此就会导致机械电气控制效果降低，影响工作效率。
3.7在空气压缩环节微机监控系统中的应用
在电气传动系统工作过程中，空气压缩环节显得至关重要。而以往的空气压缩都是依靠单片机等来完成的，尽管这一过程所需要的时间并不长，但是最终获得的数据却不够准确，此外，一旦出现外部因素的干扰就很容易造成监控环节出现问题。而将PLC技术作为电气压缩监控系统的核心可以有效的解决以上的问题。例如在采矿过程中，一些电气设备需要进行严密的操作监控，此时PLC技术就能够发挥重要的作用。在空气压缩过程中，可以有效的监控选型与技术之间吻合程度的变化，及时找出问题，并加强温度以及压力变化的数据收集工作，保证空气压缩环节的准确性以及实用性。
3.8在电力系统中的运用
第二次科技革命以来，电力资源在社会生产、生活领域中发挥着重要的作用。为此，技术人员积极探索电力系统的完善，并由此构建起电力系统中的电气自动化控制。
3.8.1配电柜的自动化控制
为了保障电力系统自动化运行作业效率、质量的提升，技术人员在具体的作业过程中加强了对于PLC技术的合理化运用，并积极开展配电柜的自动控制，带动电力系统的进一步优化。目前，PLC技术在推广作业的过程中，需要立足于可编程逻辑控制器、全球移动通信系统等方法实现远程监控。
（1）可编程逻辑控制器控制。目前，可编程逻辑控制器由多个系统组成，诸如中央处理器、输入/输出端口。该设备在推行运用的过程中往往能够对两个配电柜进行远程控制作业。该方法在推行的过程中能够进行系统开关量等信号数据的收集，并将其传输到PLC控制器中的单仪器模数转换模块，从而实现数据分析以及系统控制作业。
（2）全球移动通信系统的远程监控。所谓全球移动通信系统的远程监控，其之所以被研发出来主要是为了促进远距离、布线复杂的配电系统开关量收集作业的便捷，并满足远程监控需求。该控制系统在运用的过程中具有多途径触发信号输入，并将需要进行监测的开关量与预警系统输入口进行连接，从而确保当电力系统出现问题时，控制系统能够将这一状况传输到预警系统之中，并由此实现对于电力系统的控制以及相关问题的解决。不仅如此，PLC技术在电气自动化系统中的合理化运用，还能够在最大程度上实现故障蔓延的进一步抑制，并降低各类故障造成的负面影响，实现供电可靠性、稳定性的进一步提升。事实上，编程PLC技术的合理化运用能够确保技术人员开展各类数据的处理、逻辑判断工作，达到保证供电稳定的目的，确保我国电力系统运行质量的提升，实现社会的生产生活效率的提升。
3.8.2 电机变频调速控制
目前，技术人员在借助PLC技术开展电气自动化系统构建作业时，往往需要立足存储器、编程器、变频器等设备构建起电机变频调速系统。该系统的构造图如图2所示，其中存储器、编程器被归类于计算机中。
图2 PLC控制的电机变频调速系统
除此之外，电力技术人员在实际操作时，还需要开展系统软件的设计工作。在这一过程中，技术人员需要立足于型号为D80的数据寄存器，开展对于电机转动频率的管控作业。在此过程中，系统往往分为三档，分别是高速、中速、低速。除此之外，设计人员在具体操作时还需要带动PLC系统与计算机的有效连接，保障PLC系统在运行时能够接受主机初始脉冲参数。再者，技术人员还需要实现运行程序与监视器的有效连接。在此过程中，其需要将电机的速频率设置为50Hz，并传输到寄存器D80中，由此实现对于电机运行状况的监测以及分析，从而实现对于电机的调速。一般而言，该系统在构建的过程中往往能够确保电力系统在运行过程中具备良好的节能性，并带动电机运行效率的稳步提升，实现各项效益。
结束语
随着我国社会经济的发展进步，科学技术水平有了明显的提高，为了更好地满足当前各行各业生产等方面的实际需要，越来越重视对电气自动控制系统的应用。当前电气自动控制系统在实际使用过程中还存在有较多的问题和不足，已经逐渐无法满足人们的生产生活需要，为了使这方面问题得到有效解决，人们逐渐引用了PLC自动控制技术。将PLC自动控制技术应用在电气自动控制系统，能够很大程度上提高系统运行效率，企业在进行电气自动控制系统的维护安装时，维护安装的成本有了明显的降低，不仅可以为企业带来更多的经济效益，同时还能更好地促进我国电气工程行业的发展进步。
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论文作者:张志伟
论文发表刊物:《防护工程》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/19
标签：技术论文; 电气论文; 自动控制论文; 系统论文; 可编程论文; 电气自动化论文; 作业论文; 《防护工程》2018年第10期论文;