PLC关键技术在电气工程控制系统中的有效运用

南京市华睿川电子科技有限公司 陈海棠

PLC关键技术在电气工程控制系统中的有效运用

南京市华睿川电子科技有限公司 陈海棠

伴随科技水平的不断提升，现代计算机控制技术得以发展，在此优良环境下，PLC关键技术应运而生，并在电气工程控制系统中得到广泛运用，提高了电气工程的自动化控制水平。本文首先对PLC关键技术加以概述，针对PLC关键技术的具体应用现状，提出几点PLC关键技术的优化建议。

电气工程；控制系统；PLC关键技术；应用；建议

1 PLC概述

1.1 PLC发展

PLC技术产生于美国，在20世纪60年代开始投入生产，主要功能为顺序控制，之后该项技术被日本、德国等越来越多的国家借鉴，80年代时该项技术实现了质的飞跃，控制功能逐渐实现高数技术、函数运算等。基于PLC技术多项控制功能，其关键技术日渐渗入到越来越多的行业发展中，在能源、化工、信息等各领域发挥了重要作用。

1.2 PLC结构

PLC全称又为可编程逻辑控制器，I/O模块、存储介质、CPU模块以及电源是其重要组成，通过传感器接受相关指令，根据指令要求在控制器内部实现读取、运算，得到运算结果后将其命令传输与执行器，有执行器进行控制工作，在控制过程中CPU会促使程序进行循环。其具体的结构形式如图1所示。

图1 PLC结构示意图

2 电气工程控制系统中PLC关键技术的应用分析

2.1 PLC控制系统设计

可编程逻辑控制器是电气工程控制系统的关键，完善控制器的设计质量，可促进控制系统的顺利运行。在进行控制系统设计时，应遵循一定的设计原则，具体有三点：第一，控制设计成本。投入成本的多少将直接影响企业的经济效益，有效控制成本既可增加效益，同时也为系统的升级与研发预留资金。第二，保证系统安全可靠运行，系统运行安全是设计是首要任务。第三，具有控制实效，能够控制系统下产品质量达标。在严格遵循设计原则的基础上，对控制系统进行具体设计，首先对控制需求进行详细分析，对中央处理器进行科学选择，并确定输入与输出设备。其次，对CPU模块与I/O模块进行分配设计，绘制具体的连接图与流程图。最后，编写具体的程序，并进行调式与内部测试，完善控制系统的实际功能。

2.2 PLC关键技术运用特点

PLC控制是该项技术的核心，而控制工作主要借助软件操作完成，根据PLC控制系统的设置，控制过程是扫描、诊断、处理的过程，待系统电源接通后，CPU会进行自我诊断，对网络数据信息进行自动处理，再经过程序扫描后传输到I/O模块，有该模块将信息传递到执行器。若在程序扫描过程中发现问题，则会将处理过的信息再次返回CPU模块，由CPU重新进行自我诊断。因此，PLC关键技术的运用具有较多的优势特点，具体特点有三点：第一，该技术具有较高的可靠性。控制系统的软硬件设备具有较高的故障自我检测功能，能够及时发现故障并作出处理。第二，系统配套齐全，控制功能完善。该技术运用了精密的集成电路，相应的软硬件也十分齐全，对控制功能是实现具有极大的促进与完善作用。第三，抗干扰能力强。该技术具有较高的自动化，受外界环境的干扰较少。

2.3 PLC关键技术的运用

PLC关键技术重在控制，该技术的产生离不开计算机技术的推广，以及继电接触控制技术的发展，它是两者结合形成的产物，能够根据相关指令进行编程，从而实现对信息数据的运算和统计。将其运用于电气工程控制系统，可以实现电力系统的灵活控制，并代带来的能量消耗较低，实际控制效果较为显著。

2．3．1 闭环过程控制

电气工程控制系统中会涉及到流量、温度、压力等模拟量的控制，闭环过程控制则是对这些模拟量进行连续的控制，实现模拟量与数字量的转化过程。运用PLC关键技术，借助PLC结构的 I/O 模块，从而实现数据信息的转换。

2．3．2 信息数据的自动处理

新时期，随着用电需求的不断增加，电气工程系统控制涉及的数据信息越来越多，若采用传统的控制技术，在对数据信息进行分析处理的过程中，可以能耗费较大的财力、人力，不仅控制效果差，同时对部分数据仍无法进行有效控制，影响电气工程的顺利开展。借助于PLC关键技术，通过系统的中央处理器模块，可以对数据信息进行自动化处理，进一步对信息数据进行运算、对比分析、传送、转换等，为过程控制系统提供重要的参考依据。

2．3．3 顺序控制

较传统的继电器控制而言，PLC关键技术在顺序控制中的运用，所具有的优势特点更加显著，不仅可以提高系统的运作效率，还可减少能量消耗。运用PLC关键技术，可以借助信息存储模块的使用对系统的单个工艺流程实现控制，同时将模块连接于通信总线，可以实现对企业车间的协调生产。

2．3．4 开关量控制

将PLC关键技术运用于电气工程控制系统的开关量控制，因其控制反应快、通断时间短等优势得到推广使用。传统的电气工程控制系统中，会借助机械继电器进行开关量控制，由于其通断时间较长，往往不能对短路进行很好的保护控制，造成一定的用电安全问题，将PLC关键技术运用于控制系统的自动切换模块，可借助该技术的快速控制，保证开关控制质量。

3 PLC关键技术的优化运用建议

3.1 提高技术的网络数字化

随着信息技术的快速发展，数字信息化已经成为当前时代发展的趋势，为更好是实现PLC关键技术是编程控制优势，应结合时代发展需要，对该技术进行优化设计，使其具有的网络数字化特点更加显著，从而将其运用于更多领域，满足更多行业的发展需要。

3.2 改善运用环境

PLC关键技术具有较多的运用优势，但是PLC控制系统对温度环境有着较高要求，目前电气工程控制系统使用的PLC系统工作温度应保持在0-55摄氏度，适度应控制在85%之下，因此为更好的发挥系统功能，应优化PLC控制系统的外界环境。一方面，将系统安装在通风散热良好的控制室，同时远离发热元件；另一方面；保证控制系统远离易燃气体，同时隔离系统接触氯化氢、硫化氢等具有腐蚀性的物质。

3.3 增强抗干扰性能

新时期，随着电力行业的飞速发展，电气工程市场竞争压力越来越大，对控制系统的安全性能提出的要求越来越高，为满足电气工程的发展需要，控制好繁杂的生产工业质量，应增强PLC关键技术的抗干扰性能。比如说，为了增强系统的抗电磁干扰，应严格控制接地系统的接地点位分布，保证接地点位分布均匀，根据信号源的接地情况控制屏蔽层，如果信号源接地则屏蔽层要在信号侧接地，如果信号源为接地，应将屏蔽层与PLC则接地。同时为避免产生电网引入感染，可在控制系统电源处接入滤波电路，或者安装具有屏蔽功能的隔离变压器。

4 结语

综上所述，PLC关键技术经过几十年的发展，其控制功能有了很大完善，基于该技术的安全可靠、控制功能齐全、抗干扰能力强等优势特点，将其运用于电气工程控制系统将发挥重要作用。为进一步优化PLC关键技术，增强技术的实际运用效果，用提高技术的网络数字化技术、改善运用环境、增强抗干扰性能。

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