電氣工程及其自動化控制中的PLC 技術(shù)應(yīng)用探討

1電氣自動化控制系統(tǒng)1.1電氣自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)勢電氣自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)點具體來說主要有三個方面：第一，結(jié)合電氣自動化控制系統(tǒng)的含義，可以得知電氣自動化控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)督和控制電氣工程系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)，降低電力工程系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)過程中的成本，提高電力工程系統(tǒng)的工作效率和安全性能。電氣自動化控制系統(tǒng)能夠在監(jiān)督電氣設(shè)備運行的過程中查找設(shè)備中的潛在問題，并及時進行檢修，防止了設(shè)備由于缺少檢修造成的損壞，延長了設(shè)備的使用壽命，為企業(yè)節(jié)約了設(shè)備采購和維修成本[1]。第二，電氣自動化控制系統(tǒng)在監(jiān)督過程中，能夠及時有效地發(fā)現(xiàn)所有的問題，然后將所有問題按照一定的特點進行歸類，對同一類別的問題進行解決，這樣解決問題是十分高效快捷的，能夠快速發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備中的問題并且維持電氣設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。第三，電氣自動化控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)無人操作，在一定程度上解放了雙手，并且機器能夠?qū)崿F(xiàn)全天候、全方位的監(jiān)測，能夠發(fā)現(xiàn)操作人員發(fā)現(xiàn)不了的問題，使得電氣設(shè)備能夠更加安全地運轉(zhuǎn)。1.2電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用1.電氣自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。我國的工業(yè)已經(jīng)從快速發(fā)展的模式轉(zhuǎn)換為高質(zhì)量發(fā)展的模式，電氣自動化技術(shù)是非常受歡迎的，通常應(yīng)用于我國的各行各業(yè)中，因為電氣自動化技術(shù)比較成熟，能夠節(jié)約工業(yè)生產(chǎn)的成本。傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)并沒有引入電氣自動化技術(shù)，導(dǎo)致工業(yè)需要投入大量的人力和物力，造成資源的浪費，同時自動化程度不高，不能夠及時發(fā)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)中存在的問題，不利于工業(yè)的健康發(fā)展[2]。例如，電氣自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，最常見的模式就是智慧廠務(wù)的建設(shè)，電氣自動化控制系統(tǒng)能夠在生產(chǎn)線和工廠電力設(shè)施運行方面實現(xiàn)控制，主要實現(xiàn)對全空調(diào)（AHU、MAU等）系統(tǒng)、HV/PV系統(tǒng)、廢氣系統(tǒng)、特氣系統(tǒng)、廢水系統(tǒng)、大宗氣體系統(tǒng)、純水系統(tǒng)、PCW系統(tǒng)、化學(xué)品系統(tǒng)、電力系統(tǒng)的綜合監(jiān)控管理等系統(tǒng)的監(jiān)控，根據(jù)生產(chǎn)要求，設(shè)定廠務(wù)各子系統(tǒng)的專業(yè)調(diào)度方案，以達到降低生產(chǎn)成本、提高能源利用率、提高生產(chǎn)效率，為企業(yè)在生產(chǎn)運營中提供了良好的管理手段。2.電氣自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)作為我國的第一產(chǎn)業(yè)得到了大力的重視和發(fā)展。隨著電氣自動化技術(shù)的發(fā)展，電氣自動化控制系統(tǒng)已經(jīng)逐漸運用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，能夠隨時監(jiān)督農(nóng)業(yè)在生產(chǎn)過程中的各種問題，并且針對問題進行有效的解決。電氣自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，能夠提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機械化水平[3]，提高糧食的產(chǎn)量，降低人工和設(shè)備的投入，能夠極大地降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。不僅僅是在糧食的生產(chǎn)中，在糧食的種植環(huán)節(jié)，電氣自動化控制系統(tǒng)同樣發(fā)揮著巨大的作用，自動化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)設(shè)備的自動化施肥，實現(xiàn)噴灌、滴灌技術(shù)，還能夠監(jiān)測糧食的生長過程，對生長現(xiàn)狀進行自動化分析，并提出合理化的培育建議。3.電氣自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用于服務(wù)行業(yè)中。隨著廣大人民群眾的物質(zhì)生活和精神生活日益豐富，推動了我國服務(wù)行業(yè)的發(fā)展，電氣自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用于服務(wù)行業(yè)中是不可避免的趨勢，利用電氣自動化技術(shù)能夠創(chuàng)新電子產(chǎn)品，為電子產(chǎn)品賦予更多的功能，從而滿足人們的需求，電氣自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用于電梯產(chǎn)品中，能夠提高電梯自動安全監(jiān)測功能，電氣自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用于銀行自動取款機設(shè)備中，能夠提高銀行的工作效率，為人們帶來便利[4]。4.電氣自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用于電力行業(yè)中。電力行業(yè)的發(fā)展關(guān)乎國計民生，電氣自動化控制系統(tǒng)主要被應(yīng)用于電網(wǎng)的調(diào)度，實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的自動化水平，在供電過程中實現(xiàn)實時的監(jiān)控，當發(fā)生問題時及時進行解決，保障供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。電氣自動化技術(shù)相對來說發(fā)展得比較成熟，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化生產(chǎn)，在一定程度上降低了人力資源成本，同時作為一項比較成熟的技術(shù)，電氣自動化的應(yīng)用過程是十分安全的，能夠保證行業(yè)的安全性。5.電氣自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用于交通行業(yè)中。隨著我國城鎮(zhèn)化進程的加快，我國的交通行業(yè)實現(xiàn)了快速的發(fā)展，電氣自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用于交通行業(yè)中，能夠?qū)崿F(xiàn)道路橋梁的安全性，實現(xiàn)人流和車輛的調(diào)度和分流，確保交通的順暢。同時，自動化技術(shù)運用于信號燈和路牌的設(shè)計中，能夠提高交通指揮的效率，保障交通的順暢。自動化技術(shù)運用于汽車的設(shè)計中，能夠提升駕駛體驗，同時提高駕駛的安全性。1.3電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢電氣自動化的發(fā)展趨勢十分廣闊，因為電氣自動化的發(fā)展已經(jīng)十分成熟了，在各行各業(yè)的應(yīng)用中具有重要的意義和優(yōu)勢，電氣自動化技術(shù)能夠降低人工成本，實現(xiàn)自動化控制，同時提高生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性，因此應(yīng)用范圍十分廣泛，隨著電氣自動化技術(shù)的不斷完善和進步，該項技術(shù)的應(yīng)用范圍會更加廣泛，發(fā)展前景也會更加廣闊，電氣化技術(shù)要隨著各行各業(yè)的發(fā)展不斷進行發(fā)展和創(chuàng)新，以贏得更廣泛的市場。隨著我國信息技術(shù)的發(fā)展，為電氣行業(yè)提供了技術(shù)支持。電氣自動化控制系統(tǒng)利用電力實現(xiàn)自動化控制，節(jié)約成本，提高工作效率。該系統(tǒng)是綜合性的，設(shè)計和應(yīng)用過程中需要多種門類的知識。因此，設(shè)計和應(yīng)用電氣自動化控制系統(tǒng)需要根據(jù)市場需求及時調(diào)整，以實現(xiàn)長期發(fā)展目標。2PLC技術(shù)的相關(guān)概述2.1PLC技術(shù)的含義PLC簡稱為可編程控制器，是一種適用于工業(yè)環(huán)境下的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)，隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC技術(shù)也得到了快速的發(fā)展，PLC技術(shù)的應(yīng)用范圍較為廣泛，在工業(yè)快速發(fā)展時期，PLC技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了充分的應(yīng)用，推動了工業(yè)生產(chǎn)的效率和水平。隨著近些年P(guān)LC技術(shù)的廣泛應(yīng)用和不斷創(chuàng)新，PLC技術(shù)是電氣化技術(shù)發(fā)展過程中需要用到的非常關(guān)鍵的一項技術(shù)，能夠促進電氣化的發(fā)展和應(yīng)用，充分發(fā)揮電氣自動化技術(shù)的優(yōu)勢。PLC技術(shù)與各個行業(yè)的融合，不僅推動了各行業(yè)的高效發(fā)展，而且也能夠提高PLC技術(shù)的創(chuàng)新能力，隨著PLC技術(shù)的不斷創(chuàng)新和突破，其應(yīng)用領(lǐng)域會更加的廣泛。2.2PLC技術(shù)應(yīng)用于電氣工程及其自動化控制中的意義1.反應(yīng)迅速。PLC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)電氣自動化系統(tǒng)較快的反應(yīng)速度，實現(xiàn)系統(tǒng)的高效運行，將PLC技術(shù)應(yīng)用于電氣工程及其自動化控制中，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化控制的實時反應(yīng)，這對于自動化控制系統(tǒng)是十分關(guān)鍵的，在電氣自動化控制系統(tǒng)中，需要全天候地對電氣設(shè)備進行監(jiān)督和控制，在發(fā)現(xiàn)問題時，能夠及時、有效地進行處理，當電氣自動化控制系統(tǒng)中采用PLC技術(shù)，能夠提高自動化控制系統(tǒng)的反應(yīng)速度，快速發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問題，然后迅速解決問題，確保電力設(shè)備不發(fā)生較大的故障，保障用電的安全和穩(wěn)定。2.應(yīng)用過程安全性高。電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)需要較高的安全性，只有這樣才能夠保證不發(fā)生大的故障，因為電氣自動化控制系統(tǒng)發(fā)生故障的后果是十分嚴重的。PLC技術(shù)應(yīng)用于電氣自動化控制系統(tǒng)中，能夠保障系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，防止發(fā)生較大的安全事故，無論是面對內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜的系統(tǒng)還是干擾性較強的環(huán)境，PLC技術(shù)都能夠保障系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。同時，PLC技術(shù)對系統(tǒng)的操作要求不高，只需要簡單的操作步驟就可以完成系統(tǒng)的操作[5]。3.為系統(tǒng)提供多種功能。PLC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)多種功能，該項技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)達到了非常成熟的水平，在電氣化中的應(yīng)用是十分成熟的，因此能夠充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢和作用，實現(xiàn)電氣化系統(tǒng)更好的發(fā)展，這樣在系統(tǒng)的運行過程中能夠?qū)崿F(xiàn)完善的功能性，確保系統(tǒng)的功能完善，從而實現(xiàn)各種監(jiān)控、信息處理等職能。4.實用性較高。PLC技術(shù)的實用性較高，能夠應(yīng)用于部分電氣自動化控制系統(tǒng)中，PLC技術(shù)在使用之前，可以通過專業(yè)的翻譯處理轉(zhuǎn)化為計算機編程語言，實現(xiàn)在系統(tǒng)中的操作，同樣PLC技術(shù)能夠與系統(tǒng)相互兼容，具有較高的開放性，能夠?qū)崿F(xiàn)多種模式下的運行和管理，不需要通過復(fù)雜的解碼和轉(zhuǎn)換過程才能夠使用，使用的過程是十分便捷和高效的。3電氣工程及其自動化控制中的PLC技術(shù)應(yīng)用3.1PLC技術(shù)在數(shù)據(jù)控制中的應(yīng)用PLC是工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的核心。它可以控制和監(jiān)測各種工業(yè)設(shè)備和過程，如生產(chǎn)線、機器人、輸送帶等。PLC可以根據(jù)預(yù)設(shè)的邏輯和條件，自動執(zhí)行各種操作，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。電氣工程及其自動化控制技術(shù)需要對復(fù)雜的數(shù)據(jù)進行控制，引入PLC技術(shù)后，系統(tǒng)對數(shù)據(jù)控制的功能會大大加強，能夠提高數(shù)據(jù)控制的質(zhì)量和水平，增強數(shù)據(jù)分析的能力。當電氣自動化控制系統(tǒng)引入PLC技術(shù)后，PLC技術(shù)利用編程程序，獲取設(shè)備內(nèi)部的構(gòu)造圖，通過對內(nèi)部構(gòu)造圖的全面掌握，找到有用的信息和數(shù)據(jù)，整個過程不會漏掉任何的數(shù)據(jù)和信息，同時也減少了數(shù)據(jù)處理的時間。在信息化快速發(fā)展的今天，面對大量的數(shù)據(jù)，PLC技術(shù)需要做的就是從海量的數(shù)據(jù)中快速地獲取數(shù)據(jù)并處理數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對設(shè)備的有效控制。3.2PLC技術(shù)在順序控制中的應(yīng)用順序控制是電氣自動化控制系統(tǒng)中不可缺少的功能，順序控制能夠篩選出重要的數(shù)據(jù)并且排在靠前的位置，讓系統(tǒng)有限處理重要信息，提高系統(tǒng)對信息的控制能力。PLC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的順序控制，PLC技術(shù)具備自動化順序器的功能，能夠有效地編排順序，減少數(shù)據(jù)的擁堵，按照信息的重要程度進行排序，實際有效地處理重要的數(shù)據(jù)，為設(shè)備及時提供有效的數(shù)據(jù)。3.3PLC技術(shù)在閉環(huán)控制中的應(yīng)用閉環(huán)控制是一種控制系統(tǒng)，其輸出信息經(jīng)過處理后再次輸入系統(tǒng)中，通過反饋機制進行修正，以達到預(yù)期效果。在工業(yè)生產(chǎn)中，該項技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛，具體應(yīng)用于電氣設(shè)備的啟動方式中，包括手動啟動和自動啟動。PLC技術(shù)能夠科學(xué)合理地預(yù)測生產(chǎn)的時間和進度，幫助生產(chǎn)過程中合理選擇生產(chǎn)工具，也能夠準確地實現(xiàn)閉環(huán)控制，在科學(xué)的選擇中，合理的生產(chǎn)設(shè)備也能夠促進生產(chǎn)的高效和質(zhì)量，因此該項技術(shù)在閉環(huán)控制中的應(yīng)用能夠從根本上提高電氣自動化技術(shù)優(yōu)勢的發(fā)揮，提高生產(chǎn)效率，提高電氣化技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量和水平，實現(xiàn)電氣化系統(tǒng)的發(fā)展。3.4PLC技術(shù)在開關(guān)量控制中的應(yīng)用在自動化控制系統(tǒng)中，經(jīng)常會用到開關(guān)控制功能，但是在實際的操作過程中，由于開關(guān)功能使用較為頻繁，會出現(xiàn)暫時的短路情況，開關(guān)功能需要較大的功率和時間才能夠完成，在自動化系統(tǒng)中關(guān)于開關(guān)控制的問題是一項較為復(fù)雜的問題，將PLC技術(shù)引入自動化控制系統(tǒng)中，能夠有效縮減繼電器響應(yīng)的時間，縮短開關(guān)耗費的時間的功率，避免了短路現(xiàn)象，控制了潛在的不安全因素。3.5PLC技術(shù)在數(shù)控機床控制中的應(yīng)用PLC技術(shù)在數(shù)控機床控制中的應(yīng)用，能夠改變傳統(tǒng)的數(shù)控機床控制模式，實現(xiàn)數(shù)控機床從單一的機械控制功能向液壓控制與機械控制雙重控制模式的轉(zhuǎn)變，從而實現(xiàn)數(shù)控機床的自動化和智能化，提高生產(chǎn)效率。PLC可以控制數(shù)控機床的各個軸的運動。通過PLC的編程，可以實現(xiàn)復(fù)雜的運動軌跡和運動模式。PLC可以控制數(shù)控機床的進給軸，實現(xiàn)工件的進給運動。通過PLC的編程，可以實現(xiàn)不同的進給速度和進給方式，如恒速進給、變速進給和插補進給。PLC可以監(jiān)測數(shù)控機床的各個部件的狀態(tài)，并進行故障診斷。通過PLC的編程，可以實現(xiàn)故障的檢測、故障的報警和故障的排除。4總結(jié)綜上所述，PLC技術(shù)能夠促進電氣化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，在電氣自動化系統(tǒng)中運用PLC技術(shù)可以實現(xiàn)各種復(fù)雜的控制和監(jiān)測功能，提高生產(chǎn)的質(zhì)量和水平。很多計算機技術(shù)可以與PLC技術(shù)兼容，能夠充分發(fā)揮兩者的共