袁晨华 范静雯
河南省盼程建设工程有限公司
摘要：PLC控制系统是目前主流的工控技术，从实际应用来说，设备轻便，便于操作，能够有效适用于诸多工业生产环境之中，尤其是在环境条件较为恶劣的情况下可以发挥出重要作用，成为电气装置自控领域中的重要组成，能够有效推动电气控制系统性能水平的提升，保证生产效率达到预期目标，同公司发展相适应。基于此，本文针对电气设备自动控制系统中PLC的设计与运用进行探讨分析，以供参考。
关键词：PLC；自动控制；设计；应用
引言
随着现代社会经济的不断发展，我国的工业水平越来越高，而在现代工业领域，比如说汽车、船舶以及飞机内燃机的控制工作，不仅环境较为恶劣，同时对控制系统的要求也比较高，采用人工方式难以完成此工作，由此使得电气设备自动化控制系统的应用范围越来越广泛，而PLC作为控制系统中的核心部件，发挥了非常重要的作用，并且随着现代技术水平的进一步突破，PLC的功能也逐步健全，在特定环境中还可以充当计算机来实现多种控制工作，由此可见将PLC融入到电气设备自动控制系统设计中十分有必要。
1 PLC控制系统的设计
1.1评估控制任务
伴随PLC技术的逐步成熟，在各个领域都发挥出重要作用，目前大多数工控操作都可以借用PLC系统实现。但在实际应用时，要判断是否需要搭建PLC系统以及系统设备数量的确认，同时要明确具体的控制方式，结合实际系统和生产目标，综合分析目标系统的特性和复杂度[1]。应当从以下几个角度着手分析：第一，控制系统的整体规模。第二，生产技术的复杂度。第三，系统可靠程度能否达标。第四，信息数据的处理效率。
1.2 I/O点数确定
测定系统运行过程中需要的输入输出接口参数，以及具体的I/O模块。除此以外，还需要把控目标系统和PLC的交互方式，便于对PLC内存合理分配。
1.3 PLC机型的选择
PLC系统已经成为电气装置自控体系中的核心部分。在判断PLC系统的型号类别、电源参数，接口数量以及内存配比等方面要严格注意。保证电气装置的型号匹配，有助于提升PLC系统的运行效率，为公司创造更多的经济效益。
1.4 PLC控制系统的硬件组成
PLC也就是可编程控制器，指的是采用数字计算系统的电子设备，目前在工业生产领域发挥着重要作用。通常系统硬件部分分为两个模块：其一是机箱和显示设备，机箱内配备有系统数据，模拟量和数字量的转化模块以及故障切除装置等；其中主机用于传输并解析各项运行命令，并完成对电机速度参数的控制以及辅助模块的优化。数字量包括有控制器，开关组件和触发信号，经由放大后可以控制具体的阀门和继电装置等。模拟量主要是收集电流，电压以及温度等信号。故障切除模块，可以在电机温度超标，压力参数过大以及柴油机运行异常时进行故障处理，避免影响扩大化[2]。PLC控制系统，能够有效采集伺服电机的信号并完成处理，保证机车系统的稳定运行，实现励磁控制和逻辑控制等功能。从本质来看，是借助一系列通过程序操控的内存模块，完成程序设计，通过逻辑量来执行各种用户操作，最终经由数字量、模拟量以及接口模块完成实际的设备操作。因为系统可以稳定运行在较为恶劣的环境条件下，且系统轻便，便于操控，所以受到工业领域的广泛关注，逐步成为工控体系中不可替代的一部分。
1.5 PLC系统中的抗干扰设计
1.5.1电源部分的抗干扰设计
电源变压装置是电源模块的核心部分，期望有效抵消干扰因素，通常选择隔离变压设备，同时容量参数往往要超过额定需求的1.2倍以上。PLC系统使用的电源模块，要在允许的情况下，加装滤波设备，选用双绞线模式进行级连，由此便可以降低信号干扰，提升运行稳定性。
1.5.2输入输出信号的抗干扰设计
期望输入、输出信号保持稳定，需要借助绝缘I/O组件。（1）对于输入信号的干扰来说，主要是线路之间的差模干扰，应当借助滤波器进行消除，同时线路和大地间的共模干扰可以利用接地控制进行消除。（2）输出部分的干扰大多是PLC的开关量，结合负载情况进行优化。
1.5.3外部配线的抗干扰设计
系统外部线路之间出现的互感和分布电容会干扰信号的传输。期望降低干扰的影响，要为交直流的输入、输出都配备相应电缆线路。此外，还需要在集成线路和晶体管电路中增设屏蔽模块[3]。
2具体应用
2.1 PLC型号与功能的确定
开发人员在开展PLC选型工作中，必须要结合实际使用需求来进行，保证选取的PLC的功能能够满足控制要求，另外开发人员还需要重点关注PLC工作的稳定性与安全性，在实际选型工作中还需要预留一定的安全系数，保证满负荷运行的需要。稳定性是PLC控制系统正常运行的基础，只有具备良好的稳定性才能够在设备调试与拓展中安全运行，同时也是确保PLC系统实现电气设备自动化控制的核心所在。在PLC控制体系中，探测功能是十分重要的一项功能，在具体应用中，PLC系统可以精准、快速的对系统中的故障进行查找与定位，根据探测性质的不同，包含了危险行为的探测以及目标追踪探测两种，并且这两种探测方式所适用的范围也是各不相同。
2.2确定I/O地址
在进行自动控制系统中PLC开发工作时，在初始阶段就要完成I/O地址的确定，直接影响到后续开发工作的顺利开展。在确定I/O点数时，要结合实际使用需求进行，并认识到系统的备用以及扩充需求，保证选取的I/O点数能够符合系统应用需求。离散输入以及输出接口的选型第一要考虑标准接口，在标准接口满足不了应用需求后可以考虑选取特殊接口。以PLC为载体，通过大数据技术实现通信PLC地质数据管理，具备数据信息的收集、分析、筛选以及整合等多项功能，从而保证业务系统以及信息服务工作的正常开展，同时还可以为各个功能配备适宜的数据接口。PLC地址数据管理能够实现的功能有数据信息共享、储存以及处理三大板块。具体来说，要对获取的大量数据信息开展整合与存储工作，并依照数据的特征、来源以及时间等因素对其进行分类管控，与此同时还可以对相关数据信息进行分析、监控以及转化成报表形式等。数据信息的存储一方面要满足结构化数据的存储需求，另一方面也要可以进行非结构化数据信息的存储与管控，甚至还要能够满足海量数据、复杂数据信息的处理需求[4]。
2.3系统控制元件的开发
系统控制模块在电气设备PLC自动控制系统中占据了十分关键的地位，在进行系统控制元件开发过程中，必须要依照真实的状况来开展科学规划与分配工作，并进行系统原始程序以及开发程序的输入。由于电气设备定位的特殊性，必须要保障PLC自动化控制系统运行的可靠性，开发人员需要将控制元件装配到系统中，紧接着开展程序写入工作，在完成上述工作后开展检测工作，确保开发的系统控制元件能够达到实际应用标准。
结束语
综上所述，PLC自动控制技术对于电气设备自动控制系统来说可以简化继电器逻辑，这样不仅可以使整个电气设备自动控制系统得到简化，还能进一步提高电气设备自动控制系统运行中的功能性、稳定性、可靠性以及安全性。
参考文献
[1]梅强.PLC在电气设备自动控制系统的设计与应用[J].计算机产品与流通,2018(10):91.
[2]刘晶.PLC在电气设备自动控制系统中的设计与应用[J].南方农机,2018,49(16):107.
[3]徐嘉楠.PLC在电气设备自动控制系统中的设计与应用[J].化工管理,2018(14):231.
[4]刘靖雯.电气设备自动控制系统中PLC的应用与设计[J].自动化应用,2018(04):57-58.