电气设备的自动控制设计分析

王震

摘 要：随着时代的进步和社会的发展，各种科技成果都取得了明显的进步。同时，自动化技术趋于完善。电气设备将完整的电子科学应用到日常生活中，保证了自动控制技术的普及，简化了复杂的控制设备。合理使用电气设备的自动控制技术，可以充分体现未来自动控制技术的完美宏伟规划。在某些情况下，这些自动控制系统的PLC技术可以取代以前的控制设备，使电气操作更安全、更容易。基于此，本文分析了PLC控制系统在电气设备自动控制系统中的应用，为电气设备自动控制设计的发展提供了指导，提高电气设备控制系统的自动化水平。

关键词：电气设备;自动控制;设计

一、电气设备自动控制设计分析

1.1 控制任务评估

在设计电气设备自动控制系统时，要想充分发挥 PLC技术的作用及优势，首先必须评估控制任务。具体要结合电气设备的运行状态及情况，选取 PLC 运行方式、型号，使电气设备控制系统能够稳定地发挥功效。在评估控制任务的过程中，需要分析 PLC 规模、处理速度以及设计难易程度等，使其达到电气设备自动控制系统的应用标准，基于整体角度客观评估系统功能，提高 PLC 应用效率。

1.2 确定 PLC 型号

以电气设备稳定性为依据，科学选取 PLC 型号，参考电气设备实际运行参数，找到相应型号的 PLC，做到科学匹配。同时，要统筹分析多项因素，如 PLC 厂商、用户需求、设备配套和设计习惯等，要尽可能选择商家可靠且运行稳定的 PLC[1]。PLC 关键参数标准为输入点数、输出点数，要保证存在一定空余，估算输入点和输出点数据时，要以统计输入、输出点数为基础，结合电气设备特征等实际状况作出合理调控。PLC 型号的确定还要分析存储量，存储量应比程序容量要大，由于一些运用程序没有进行编制，所以要预先评估。

1.3 自动控制系统设计

自动控制系统设计是电气设备自动控制设计最重要的环节，必须要秉承完整和安全的标准，使所设计的电气设备自动控制系统能够符合生产功率的规定。自动控制系统的设计涵盖了多个环节，包括设计控制器、设计电路、设计抗干扰等，需要合理编写软件程序，对系统基础框架进行设计，为自动控制系统功能的实现奠定基础。

1.4 系统调试

完成电气设备自动控制系统设计之后，还要进行系统调试。技术工作者应针对自动控制系统进行专业、规范的 测试，如联机测试、模拟调试等，查看设计系统是否达到控制目标，确保 PLC 技术的发挥，保证电气设备自动控制系统的稳定运行。因此，技术工作人员要拥有专业工艺操作能力，将开关接入到自动控制系统中，启动模拟信号，从而对自动控制系统的工艺标准进行评价，观察二极管运行状况，完成联机调试工作。同时，可以发挥编程器的作用，进行分段和分级调试工作，了解调试策略及方法，及时发现系统中存在的问题，并进行有效的处理。

二、电气设备自动控制系统的功能实现

2.1 PLC 功能运用

PLC 的主要结构包括存储器、CPU、接口电路和电源，其中电源部分由备用电源、掉电保护电源和系统电源组成。在自动控制系统中，CPU 是关键的存储部件，其发挥着逻辑和运算的作用，能够起到协调作用，使自动控制系统得以有效运行。外围设备及现场设备是组成接口电路的两大结构，可借助输入、输出电路，实现输入和输出信号向电平转化，从而对现场电气设施进行驱动，更好地开展信号监控和系统存放等工作。在设计的电气设备自动控制系统中，PLC 发挥着极其重要的作用，如控制开关量、数据处理以及计数控制。控制开关量时，能够操控按钮，开启限位开关，检测现场控制信号之后，还需要灵活控制设备机械运作流程;在数据处理工作中，能够发挥移位寄存器的作用，有效处理数据，支持开方、加减、乘法等多种运算，完成传递和移位的任务;计数控制时，能够在自动控制系统的 PLC 中对计时指进行设置，具有较强的灵活性和实效性，在科学的系统设计保障下，有效完成计数工作。

2.2 开关量控制

要想在电气设备自动控制系统中充分发挥 PLC 技术的功能，就需要开展开关量控制工作，使电气设备控制系统 功能的实现依托于 PLC，达到科学、精准和有效监控和控制系统运动及运行过程的目的。在掌握开关量控制技术的基础上，利用 PLC 实现自动控制系统功能的过程中，要摒弃之前的电力设备，发挥 PLC 的逻辑控制、顺序控制作用。在电气设备自动控制系统内，运用开关量控制技术时，能够更好地维护设施故障问题，便于工作人员开展处理工作，提升开关量控制效率。系统借助开关量控制途径，有效降低了企业的成本，减少了物力和人才资源的投入，能够有效地控制自动化单台设施，同时还能够通过流水线的方式来控制电气设施。这种控制方式使传统的控制系统得到了简化，也使工作人员的业务能力得到提升，升级了系统操控体验，为工作人员提供了便利。

2.3 过程控制

过程控制是电气设备自动控制系统的一大功能，在系统运行时，应关注 PLC 对设备的控制过程，同时也要落实运动控制工作，使电气设施控制过程中能够有效实现 PLC的功能。在自动控制系统内，涉及连续过程及离散过程控制工作时，就必须要依托于 PLC，观察好相关模拟量，如连续改变的温度、电流以及电压等，对照分析模拟量和以往数据信息，参考使用者的需要，调整系统参数，使电气设施能够可靠运行。在系统运行过程中，利用 PLC 技术时，必须要时刻对相关数据进行控制，包括脉冲量、直线运动以及圆周运动等，增强机械运动过程的效率，使系统控制操作更加精准化。由此，能够使管理工作者更好地了解系统运行信息状况。

2.4 信号抗干扰

将 PLC 技术应用到电气设备的自动控制系统中，能够对输入信号进行电平转化，具有良好的抗干扰性。可以通过输入模块来开展抗干扰设计工作，发挥输入信号中输入模块滤波，将外界因素的影响降到最低，有效提高输入信号的质量。为了防止信号干扰，在自动控制系统中，也要使控制器接地，否则输入、输出信号二者会出现信号干扰的问题，还可能会感应电路信号，充分利用信号抗干扰技术的作用及优势，使自动控制系统的硬件系统更具稳定性，最大限度地减少干扰问题。在自动控制系统的信号抗干扰设计环节中，也需要借助配線抗干扰技术，来进一步提高系统抗干扰性能。配线彼此间会出现互感电容，所以需要研究电缆受输入、输出信号的影响，充分地保护电缆，利用中间继电器来转换信号，从根本上消除干扰作用，有效区分电源线、接地线，实现动力线、信号线二者的独立，减少干扰问题的缘由，防止外部配线会产生不良影响。

结 语：

总而言之，处在当下改革创新的重要发展时期，电气设备自动化备受关注，在开展自动控制设计的过程中，就必须要提高对 PLC 技术的重视，通过输入模块、输入电路、输出电路完成自动控制系统的信号抗干扰、电平转化功能，避免受到外界因素的干扰，提高对电气设备的保护程度，加速电气自动化的实现。

参考文献：

[1] 朱晓丛，程 学，孙新朋. 水厂净化设备的 PLC 电气自动控制系统设计[J]. 建筑工程技术与设计，2018（24）：3767.

[2] 孟双江. 电气设备PLC自动控制系统的设计分析[J]. 环球市场，2021（10）：388.

[3] 徐玉龙. PLC在电气设备自动控制系统中的设计与应用[J]. 商品与质量，2018（48）：103.