PLC關(guān)鍵技術(shù)在電氣工程控制系統(tǒng)中的有效運用

趙玥++任海燕

文章編號：2095-6835（2016）13-0156-01

摘 要：主要就PLC關(guān)鍵技術(shù)在電氣工程控制系統(tǒng)中的應(yīng)用展開了相關(guān)分析和探討，并研究了閉環(huán)過程控制、信息加工處理、系統(tǒng)順序控制、開關(guān)量控制等過程，以期為相關(guān)的電氣工程控制系統(tǒng)在應(yīng)用PLC關(guān)鍵技術(shù)時提供可靠的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：PLC關(guān)鍵技術(shù)；電氣工程；控制系統(tǒng)；工業(yè)生產(chǎn)

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.13.156

PLC技術(shù)是隨著現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生出的一種新興技術(shù)，其融合了現(xiàn)代的計算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)等。該技術(shù)能借助自身的閉環(huán)過程控制、信息加工處理、系統(tǒng)順序控制以及開關(guān)量控制等，實現(xiàn)電氣自動化控制的持續(xù)改進(jìn)和優(yōu)化，從而提升電氣工程控制系統(tǒng)的自動化水平，促使控制系統(tǒng)更加有效地滿足各類工業(yè)生產(chǎn)的需求。此外，該技術(shù)還能明顯提升工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，并為之提供必要的基礎(chǔ)保障。隨著相關(guān)科研水平的提高和工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC關(guān)鍵技術(shù)必將會得到持續(xù)性的改進(jìn)和完善，并在電氣自動化的發(fā)展中發(fā)揮更加關(guān)鍵的作用。

1 概述

PLC技術(shù)最初起源于美國，并在20世紀(jì)60年代被應(yīng)用于商業(yè)生產(chǎn)之中。該技術(shù)最為核心的功能為順序控制，其在一些制造業(yè)大國得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，并在20世紀(jì)80年代實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍——在控制功能中逐漸融入了高數(shù)技術(shù)和函數(shù)運算等相關(guān)內(nèi)容。此外，該技術(shù)的核心控制功能已經(jīng)被越來越廣泛地應(yīng)用于各種電氣工程領(lǐng)域之中。

PLC關(guān)鍵技術(shù)主要由I/0模塊、CPU模塊、存儲介質(zhì)以及電源系統(tǒng)構(gòu)成，借助傳感器完成對相關(guān)指令的接收，并將所接收到的指令需求存入控制器中，進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的獲取和處理，最終將所得到的處理結(jié)果輸入給執(zhí)行器，通過執(zhí)行器實施控制工作。在實際運行過程中，CPU模塊能推動程序的循環(huán)運行。PLC技術(shù)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 PLC技術(shù)在電氣控制系統(tǒng)中的設(shè)計

作為電氣工程控制系統(tǒng)當(dāng)中一項十分關(guān)鍵的內(nèi)容，可編程邏輯控制器能十分有效地提升控制器的設(shè)計質(zhì)量，并使控制系統(tǒng)順利運行。在對控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計時，設(shè)計人員必須遵循相關(guān)的設(shè)計原則：①加強(qiáng)對設(shè)計成本的有效控制。支出成本將會對企業(yè)的最終經(jīng)濟(jì)效益造成直接影響，加強(qiáng)對支出成本的有效控制不僅能為企業(yè)贏得持續(xù)性的利益，并能對系統(tǒng)的升級和科研活動提供足夠的資金支持。②確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。安全、穩(wěn)定是電氣工程控制系統(tǒng)設(shè)計中的核心內(nèi)容。③加強(qiáng)控制實效。應(yīng)確保通過控制系統(tǒng)生產(chǎn)的產(chǎn)品均能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。在具體設(shè)計中，應(yīng)具體分析控制需求，并科學(xué)選取中央處理器（CPU）和輸出、輸入設(shè)備；分開設(shè)計中央處理器中的I/O模塊，并繪制實際設(shè)計施工的流程圖和連接圖；編寫具體程序，對內(nèi)部系統(tǒng)進(jìn)行測試改進(jìn)，從而促使控制系統(tǒng)的各項功能、性能得到不斷的完善。

3 PLC技術(shù)在電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 閉環(huán)過程控制

在電氣工程控制系統(tǒng)中，通常會涉及對壓力、溫度以及流量等相關(guān)模擬量的控制，而采用閉環(huán)控制可對此類模擬量進(jìn)行持續(xù)不間斷的控制，從而實現(xiàn)模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)化。采用PLC關(guān)鍵技術(shù)后，可通過中央控制器的I/O模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)內(nèi)容的轉(zhuǎn)化。

3.2 信息加工處理

目前，隨著人類社會的不斷發(fā)展，各類電器設(shè)備越來越多，人們對電力能源的需求也隨之增大。因此，相關(guān)電氣工程系統(tǒng)在實施控制時，所涉及的數(shù)據(jù)信息內(nèi)容也在不斷增加。此時，如果仍舊沿用傳統(tǒng)的控制技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的分析和處理，則系統(tǒng)建設(shè)的經(jīng)濟(jì)成本、人力成本將持續(xù)提升。這不僅會導(dǎo)致最終的控制效果變差，且無法可靠地收集和處理某些數(shù)據(jù)，最終導(dǎo)致電氣工程無法有效開展設(shè)計應(yīng)用。而運用PLC關(guān)鍵技術(shù)，并借助中央處理器模塊，能對控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行自動化處理，并加強(qiáng)對信息數(shù)據(jù)的運算處理、分析、輸出和轉(zhuǎn)化等，從而為過程控制系統(tǒng)提供重要的參考數(shù)據(jù)。

3.3 系統(tǒng)順序控制

相比于以往的繼電器設(shè)備控制而言，PLC關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用在順序控制中所具備的優(yōu)勢特征更加明顯——不僅能明顯提升系統(tǒng)的運行效率，還能降低系統(tǒng)的能量損耗。借助于PLC關(guān)鍵技術(shù)，可依靠信息存儲模塊實現(xiàn)對系統(tǒng)單個工藝流程的有效控制。此外，將該模塊連接至通信總線中，可起到對生產(chǎn)車間的協(xié)調(diào)作用。

3.4 開關(guān)量控制

將PLC關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用于電氣工程控制系統(tǒng)的開關(guān)量中，能充分起到其在控制方面的快速反應(yīng)和短時間的通斷等作用。在以往的電氣工程控制系統(tǒng)中，往往需要借助機(jī)械繼電器來實現(xiàn)對開關(guān)量的控制，且因通斷時間較長，無法對短路情況進(jìn)行有效的保護(hù)控制，最終生成相應(yīng)的安全問題。而運用PLC關(guān)鍵技術(shù)中的切換模塊能實現(xiàn)快速切換控制，從而保障開關(guān)控制的質(zhì)量。

4 結(jié)束語

總而言之，PLC關(guān)鍵技術(shù)在歷經(jīng)了數(shù)十年的發(fā)展后，相關(guān)的控制功能已經(jīng)得到了極大程度的完善。該技術(shù)的性能穩(wěn)定、各項控制功能齊全，且在抗干擾方面表現(xiàn)突出，因此，將其應(yīng)用在電氣工程控制系統(tǒng)中，可發(fā)揮極大的作用和價值。為了更加有效地提升PLC關(guān)鍵技術(shù)的實際應(yīng)用價值，應(yīng)提升其在網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化和日常應(yīng)用中的性能。

參考文獻(xiàn)

[1]李大華，呂東澔，史書臣，等.一種基于PLC的電氣負(fù)荷優(yōu)先脫扣系統(tǒng)的控制方法[J].制造業(yè)自動化，2014（23）.

[2]沈占驍.PLC在電氣自動控制系統(tǒng)中設(shè)計與運用分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2015（08）.

[3]白宏偉.探析PLC在電氣自動控制系統(tǒng)中的設(shè)計及應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2015（13）.

〔編輯：張思楠〕