PLC在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

劉坤

摘要：早在20世紀(jì)70年代就開始使用了，隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，越來越向計(jì)算機(jī)技術(shù)的一體方向發(fā)展，將PLC的優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步凸顯。近幾年，在我國(guó)電氣設(shè)備上，PLC技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，促進(jìn)了我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展。同時(shí)我們應(yīng)該清醒的認(rèn)識(shí)到與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，我國(guó)在PLC技術(shù)上和發(fā)達(dá)國(guó)家在實(shí)際的應(yīng)用還缺乏經(jīng)驗(yàn)。因此，我們應(yīng)該對(duì)PLC技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的研究工作和加強(qiáng)實(shí)踐中的應(yīng)用，給我國(guó)的經(jīng)濟(jì)和工業(yè)發(fā)展提供先進(jìn)的技術(shù)。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；PLC技術(shù)；應(yīng)用

PLC在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用已成為一種必然趨勢(shì)，能夠解決之前電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中存在的問題，使電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的工作效率得到提高，對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)做出充分保障。PLC技術(shù)結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了在控制器上編寫的程序，使電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)存錄入、控制等功能。傳統(tǒng)控制系統(tǒng)與采用PLC的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)相比，有穩(wěn)定性差、耗能多等不足，而在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中采用PLC既符合了工業(yè)發(fā)展，又提高了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安全性及可靠性。

1 PkC技術(shù)概況

PLC技術(shù)20世紀(jì)60年代已經(jīng)被人們慢慢發(fā)展和使用，由于早期科技的限制，當(dāng)時(shí)只有計(jì)算和簡(jiǎn)單的控制功能，隨著科技的不斷進(jìn)步，PLC目前是最發(fā)達(dá)的控制技術(shù)。PLC的工作原理如下：第一，可編程控制器要對(duì)人們輸入的信息進(jìn)行掃描和讀取，再通過輸入i/o輸入映像區(qū)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存記錄，接著再轉(zhuǎn)入用戶界面，在此過程中若是信息狀態(tài)出現(xiàn)了改變顯示區(qū)中的數(shù)據(jù)也不會(huì)發(fā)生變化，因此以脈沖信號(hào)的方式輸入的話要求信號(hào)寬度要大；第二，可編程控制器將會(huì)對(duì)用戶的程序從上到下進(jìn)行掃描，并按照一定的路線執(zhí)行，用戶程度的各個(gè)觸點(diǎn)是掃描線路能夠進(jìn)行計(jì)算的原因，結(jié)果出來后便可進(jìn)入存儲(chǔ)區(qū)；第三，可編程控制器要進(jìn)行系統(tǒng)輸出刷新工作，即中央處理器會(huì)根據(jù)上一過程輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行電路鎖存，完成工作指令。PLC的掃描方式是循環(huán)進(jìn)行的，采樣和輸出都是定時(shí)的，我們可以看出要是采樣周期保持在很短的范圍內(nèi)就能夠保持高頻率的信息輸出。

2 PIG在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

2.1在順序控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

順序控制系統(tǒng)的應(yīng)用是非常廣泛的，比如說火力電廠中除渣系統(tǒng)和除灰系統(tǒng)中對(duì)順序系統(tǒng)的應(yīng)用。在實(shí)際生產(chǎn)和運(yùn)行過程中利用PLC技術(shù)對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)順序進(jìn)行有效控制能夠改善電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中耗能隨時(shí)間不斷增大的問題。如果對(duì)電氣自動(dòng)化控制實(shí)現(xiàn)有效的順序控制，而對(duì)主開關(guān)進(jìn)行控制是關(guān)鍵工作。采用優(yōu)化傳統(tǒng)繼電器元件的方式不斷提高控制的順序性和靈敏度，并且對(duì)受到控制環(huán)節(jié)進(jìn)行模塊化處理，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行過程中自動(dòng)化設(shè)備能夠進(jìn)行單獨(dú)控制，避免因?yàn)榭刂祈樞虻膯栴}引起設(shè)備控制質(zhì)量問題，影響設(shè)備的運(yùn)行效率和工作質(zhì)量。

2.2在開關(guān)量控制中的應(yīng)用

當(dāng)PLC技術(shù)被應(yīng)用到電氣設(shè)備的控制中，提高電氣控制設(shè)備的安全性就必須要軟繼電器，使用這個(gè)技術(shù)可以輕松地對(duì)開關(guān)量的控制。舉例說明，在運(yùn)輸過程中國(guó)，利用了PLC裝置控制技術(shù)，系統(tǒng)中有四部這樣的運(yùn)輸機(jī)，為2臺(tái)660伏、160千瓦的電動(dòng)機(jī)，運(yùn)輸量為每小時(shí)400噸；在開過量控制之中，先啟動(dòng)第4臺(tái)帶式運(yùn)輸機(jī)，依次將機(jī)組啟動(dòng)；運(yùn)輸結(jié)束的時(shí)候，利用控制開關(guān)，將帶式輸送機(jī)從前到后地依次停止，大大提高了效率。此外，使用PLC技術(shù)對(duì)開關(guān)量進(jìn)行控制還可以有效減少開關(guān)的數(shù)量，容易實(shí)現(xiàn)對(duì)多臺(tái)斷路器的集中控制，從而使得控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性顯著提高。有效利用了順序控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行控制，使得電氣自動(dòng)化設(shè)備的整體控制效率得到了有效的提高。

2.3在閉環(huán)控制中的應(yīng)用

在閉環(huán)控制的應(yīng)用主要是對(duì)轉(zhuǎn)速的測(cè)量以及對(duì)調(diào)節(jié)器的控制上，包括利用轉(zhuǎn)速測(cè)量、電子調(diào)節(jié)以及電液執(zhí)行實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。詳細(xì)控制手段是在打開動(dòng)力泵以后，PLC詳細(xì)分析動(dòng)力泵運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)并且能夠選擇合適的主用泵和備用泵，進(jìn)行操作時(shí)只需要將開關(guān)檔調(diào)至手動(dòng)擋即可，實(shí)現(xiàn)高效操作，并且體現(xiàn)系統(tǒng)可持續(xù)性特點(diǎn)。PLC與傳統(tǒng)控制技術(shù)相結(jié)合的方式形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，大大提高電力系統(tǒng)運(yùn)行效率和運(yùn)行質(zhì)量。

2.4在具體實(shí)踐中的應(yīng)用

1）在交通系統(tǒng)中的運(yùn)用

隨著城市的不斷發(fā)展，街道的交通也逐漸變得擁堵，為了緩解交通擁堵，使交通秩序變得井然有序，在各個(gè)街口都會(huì)采用信號(hào)燈。然而傳統(tǒng)的信號(hào)燈已經(jīng)滿足不了社會(huì)的需求，為了實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的控制信號(hào)燈，多個(gè)地方已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在信號(hào)燈中使用PLC技術(shù)，PLC較強(qiáng)的適應(yīng)性使其在交通系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)燈的無人化控制。

2）在中央空調(diào)中的運(yùn)用

PLC技術(shù)在中央空調(diào)的冷凍系統(tǒng)中扮演著重要角色。傳統(tǒng)的冷凍系統(tǒng)中使用的是繼電器式控制來完成對(duì)冷凍系統(tǒng)的控制，但在繼電器式控制的過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題，由于其結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，造成維修難度增加，同時(shí)其消耗能源也較多，因此PLC技術(shù)逐漸取代了其位置，PLC具有更好的穩(wěn)定性，維修相對(duì)簡(jiǎn)單，以及抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，這就使得PLC在中央空調(diào)中得到廣泛的應(yīng)用。

3）在工業(yè)系統(tǒng)中的應(yīng)用

在數(shù)控系統(tǒng)中由于種類復(fù)雜多樣，不僅有直線型還有連續(xù)型和點(diǎn)位型，在進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，點(diǎn)位型數(shù)控系統(tǒng)大多是孔洞機(jī)床中進(jìn)行使用，主要是因?yàn)槠淙轿弧㈧`活多變的特點(diǎn)。生產(chǎn)加工的過程并不是隨時(shí)移動(dòng)的過程，而是在固定位置上進(jìn)行加工生產(chǎn)。系統(tǒng)控制功能主要是單板機(jī)式和全功能型數(shù)控裝置兩種，在系統(tǒng)控制功能中應(yīng)用PLC使得功能更加完整。PLC技術(shù)在系統(tǒng)控制中的應(yīng)用，增加了系統(tǒng)的靈活操作，優(yōu)化加工生產(chǎn)過程，有效提高工作質(zhì)量。

總而言之，運(yùn)用PLC實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)自動(dòng)化控制無疑是非常合理的原則，也體現(xiàn)了先進(jìn)的生產(chǎn)理念，非常好的解決了傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的各種影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的問題。隨著人們今后不斷的開發(fā)和創(chuàng)新，PLC技術(shù)必定會(huì)帶給人們更多實(shí)用性的服務(wù)，成為更好的生產(chǎn)運(yùn)作模式。