從電氣自動化安全角度探究西門子工業(yè)控制PLC應(yīng)用的價值

田甲由

（中復(fù)神鷹碳纖維有限責(zé)任公司，江蘇 連云港 222002）

從電氣自動化安全角度探究西門子工業(yè)控制PLC應(yīng)用的價值

田甲由

（中復(fù)神鷹碳纖維有限責(zé)任公司，江蘇 連云港 222002）

隨著通訊技術(shù)的卓越發(fā)展，計算機控制技術(shù)已深入到各個工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，高效化、科技化是目前各技術(shù)領(lǐng)域追求的目標(biāo)，為了提高工作效率、實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，工業(yè)企業(yè)對自動化控制的要求也越來越高，自動化控制應(yīng)具有高可控性與高靈活性，西門子PLC的應(yīng)用滿足了上述要求。文章介紹了PLC的基本信息特點以及應(yīng)用的實施條件與故障維護。

PLC；電氣自動化；應(yīng)用

傳統(tǒng)的自動化控制技術(shù)有很多局限性，它受到設(shè)備、技術(shù)、人員知識儲備等諸多因素的限制。在實際的工業(yè)生產(chǎn)及實際操作中，如若發(fā)生一些技術(shù)故障，對電氣自動化的技術(shù)要求挑戰(zhàn)性巨大。隨著科學(xué)技術(shù)的進步，科技化、高效化、有效化成為各行各業(yè)的趨勢所在，而PLC技術(shù)逐漸成為電氣自動化控制中的形勢所在，此技術(shù)的應(yīng)用可以有效緩解自動化控制技術(shù)中的缺陷，例如短路等，進而提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了人力、物力，促進了自動化工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。

1 PLC技術(shù)簡介

PLC（Programmable Logic Controller）俗稱可編程控制器，是計算機的重要組成部分，其主要功能是設(shè)計工業(yè)流程邏輯化。PLC主要由CPU控制面板、電源模塊、數(shù)字量、模擬量輸出輸入模塊、接口模塊、通信模塊及編程設(shè)備幾大方面。通常CPU模塊主要由微處理器、存儲器兩部分組成，主要負(fù)責(zé)源源不斷地采集輸入信號、更新系統(tǒng)的輸出信號，而用戶程序的存儲、運行都是通過存儲器完成的。電源模塊主要將220V的交流電轉(zhuǎn)換成24V的直流電，并提供5V直流電給背板總線，通過背板將5V直流電供給網(wǎng)線。數(shù)字量、模擬量輸出輸入模塊分別控制著閥體、接觸器、報警裝置等，還有收集輸入信號，例如：采集開關(guān)、電位器、變送器、測速發(fā)電機等屬于輸入信號。接口模塊用于擴展PLC的容量，同時向擴展模板提供電源。通信模塊主要起通信連接作用，用于PLC與其他設(shè)備間的通信。

PLC作為先進的自動化設(shè)備，其具有以下4個方面的特點：①性價比高。在眾多的控制器中，PLC應(yīng)用了多種控制元件，集多功能、多樣化于一體，使控制功能完善有效。②阻礙性強、抗干擾能力好。PLC技術(shù)中采用了優(yōu)良的抗干擾方法，使系統(tǒng)擁有優(yōu)良的抗干擾能力，避免了工作誤差。③便捷化程度高。PLC程序設(shè)計具有精簡化、易懂化的特點，并且使用起來方便、快捷。不需要很專業(yè)、很高深的理論知識作為指導(dǎo)。④PLC的硬件載體設(shè)備較為完善，為PLC技術(shù)提供了一個安全的平臺。

2 PLC技術(shù)的應(yīng)用及注意事項

PLC技術(shù)廣泛應(yīng)用于電氣系統(tǒng)的技術(shù)控制方面，主要應(yīng)用在以下方面：①負(fù)責(zé)電氣系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理工作。由于PLC系統(tǒng)功能強大，同時兼具數(shù)據(jù)儲存、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)運算等一系列操作過程，進而將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)內(nèi)部，隨后通過相關(guān)的軟件進行運算分析，此功能在冶金工業(yè)、食品工業(yè)及電子工業(yè)應(yīng)用廣泛。②控制在電氣系統(tǒng)運行中不斷產(chǎn)生的新狀態(tài)，如溫度、流量、液位及壓力。此過程是一個處理結(jié)構(gòu)的循環(huán)，需要用到模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，最終實現(xiàn)CPU的處理，完成與終端系統(tǒng)的對接，實現(xiàn)計算機與數(shù)字控制設(shè)備的遠程監(jiān)控操作目的。③在開關(guān)量的控制中實現(xiàn)邏輯化，形成一個清晰的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，此控制過程主要從數(shù)字量和次序兩方面實施。

PLC技術(shù)在工業(yè)產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用需要很高的環(huán)境條件，例如：適度的濕度、震動頻率及合適的穩(wěn)定與高的空氣質(zhì)量。一般情況下，PLC的適度工作環(huán)境溫度跨度為：0～55℃，因此在實際工作中需要考慮到設(shè)備安裝地點的通風(fēng)狀態(tài)和散熱情況以及控制室的衛(wèi)生狀況，避免將其安裝在具有較大熱量的設(shè)備上。

PLC設(shè)備由兩部分組成，通常擴充單元與基本單元之間的間隔距離要大于等于30mm，并且在上下兩部分別安裝百葉窗，主要起到通風(fēng)排熱的作用。在濕度方面，要求室內(nèi)空氣濕度不能高于85%，這樣做的目的主要是確保PLC良好的絕緣性。在震動方面，要遠離震動頻率較高的震動源，這對PLC設(shè)備的持久性要求比較高，在無法避免的有強烈震動頻率設(shè)備時，有效方法是增添震動膠。除此之外，要防止設(shè)備接觸易燃易腐蝕氣體，在沒法滿足這個條件時，PLC應(yīng)在密封控制室內(nèi)安裝。

3 PLC技術(shù)的應(yīng)用

為了實現(xiàn)自動化工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)化、高效化，要求PLC技術(shù)的設(shè)計具有高強的自動化控制效果，這就要求PLC對環(huán)境的高度適應(yīng)性。然而在實際的工業(yè)生產(chǎn)過程中，PLC技術(shù)的運行面臨很多不可控的影響因素，所以有效保護措施的實施對于PLC技術(shù)在工業(yè)控制中的應(yīng)用很重要。例如：PLC系統(tǒng)中的主機系統(tǒng)是很容易出現(xiàn)故障的地方，因為電源在長期的工作狀態(tài)中不可避免會受到電流、電壓的波動沖擊。所以對PLC電源設(shè)備要及時檢查，及時處理故障。

PLC插件受外部環(huán)境的影響較大，例如：濕度、溫度等外在條件的變化對插件的接觸口、底板等造成嚴(yán)重的損害，影響其敏感性。因此，在進行故障分析排查時要考慮空氣、濕度等周圍環(huán)境因素，還要安裝粉塵清潔設(shè)備，不僅如此要考慮到可能出現(xiàn)的各類故障，做好預(yù)防準(zhǔn)備工作。PLC設(shè)備的中央處理系統(tǒng)是保證技術(shù)長期穩(wěn)定安全運行的核心，所以選擇性能優(yōu)良的處理芯片，減少故障的發(fā)生頻率。在對PLC故障進行排查分析時，不僅要確保補休工作高效有序進行，還要分析出現(xiàn)此類問題的原因，從源頭避免類似情況的再次出現(xiàn)，總結(jié)經(jīng)驗，提高工作效率。

4 結(jié)語

在電氣自動化工業(yè)中，PLC技術(shù)已成為普遍的通用技術(shù)，其優(yōu)越的性能，如高性價比、高抗干擾能力、快捷方便的使用性等，促使它成為電氣自動化工業(yè)實現(xiàn)高效、快捷的重要技術(shù)手段。但是，為保障PLC技術(shù)安全、長期、有效的使用，需要考慮眾多因素，如安裝條件的合理性、室內(nèi)環(huán)境控制、后期維修及時有效等。在今后的產(chǎn)業(yè)進程中，需要對PLC進行深入研究，提高自動化控制水平。

［1］張平.從電氣自動化安全地角度談西門子工業(yè)控制的PLC應(yīng)用及干擾［J］.山東工業(yè)技術(shù)，2014，（22）：37-37.

［2］陳云.西門子工業(yè)控制的PLC應(yīng)用及干擾探究及預(yù)防措施［J］.商品與質(zhì)量，2016，（9）：306-306.

［3］張平.從電氣自動化安全的角度談西門子工業(yè)控制的PLC應(yīng)用及干擾［J］.山東工業(yè)技術(shù)，2014，（22）：37-37.

Value of Siemens Industrial Control PLC Application from the Perspective of Electrical Automation Safety

TIAN Jia-you
（Zhongfu Eagle Carbon Fiber Co.，Ltd.，Lianyungang，Jiangsu 222002，China）

With the developmentof communication technology,computer control technology has penetrated into various industrial production areas.The efficiency and technology are the goals pursued by various technical fields.In order to improve the efficiency and realize the industrial development，The requirements are also getting higher and higher，automatic control should have high controllability and high flexibility.Siemens PLC application hasmet the above requirements.This paper introduces the basic information characteristicsofPLCand the implementation conditionsand faultmaintenance of theapplication.

PLC；electricalautomation；application

TM76

A

2095-980X（2017）05-0030-01

2017-04-30

田甲由（1982-），男，江蘇連云港人，大學(xué)本科，助理工程師，電氣工程師，主要研究方向：電氣自動化。