PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用分析

劉利新

摘要：21世紀(jì)以來，互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，帶來了自動(dòng)化控制領(lǐng)域的革新與突破。自動(dòng)化應(yīng)用領(lǐng)域帶來了我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的日新月異。與此同時(shí)，與自動(dòng)化控制領(lǐng)域息息相關(guān)的PLC相關(guān)技術(shù)也不斷更新并被普遍應(yīng)用。然而，目前業(yè)界和學(xué)界對(duì)于PLC技術(shù)尚未引起足夠重視。本文主要著眼于PLC技術(shù)在控制系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，重點(diǎn)對(duì)PLC技術(shù)的特點(diǎn)、應(yīng)用的問題與不足進(jìn)行相關(guān)研究，并根據(jù)自身工作實(shí)際與相關(guān)理論，為PLC技術(shù)的研究貢獻(xiàn)綿薄之力。

關(guān)鍵詞：電氣工程；自動(dòng)化控制；PLC技術(shù)；應(yīng)用分析

1 PLC功能介紹

PLC（Programmable Logic Controller），主要是以微處理器作為依托并與計(jì)算機(jī)、通信、互聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)控制技術(shù)，開發(fā)相結(jié)合組成的控制裝置，其特點(diǎn)在存儲(chǔ)器內(nèi)部進(jìn)行存儲(chǔ)，并執(zhí)行邏輯運(yùn)算、數(shù)學(xué)運(yùn)算、控制等指令，從而推動(dòng)機(jī)械設(shè)備完成實(shí)際生產(chǎn)工作。PLC實(shí)質(zhì)上是一種專門在工業(yè)中用于控制程序的計(jì)算機(jī)，它在硬件設(shè)備的結(jié)構(gòu)上同樣包括電源、CPU、儲(chǔ)存器、輸入和輸出接口電路、計(jì)數(shù)定位等功能模塊和通信模塊。PLC在執(zhí)行命令時(shí)的工作過程分為三個(gè)階段：輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新。在這三個(gè)階段的基礎(chǔ)上完成一個(gè)掃描周期后CPU再通過掃描重復(fù)執(zhí)行命令。在目前的PLC技術(shù)在機(jī)械生產(chǎn)中作為控制應(yīng)用主要包括兩個(gè)控制系統(tǒng)，即FCS總線控制系統(tǒng)和DCS集散控制系統(tǒng)兩個(gè)。

2 PLC技術(shù)運(yùn)用到電氣工程自動(dòng)化控制中的必要性

如今，由于計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展，它不斷地滲透到了各行各業(yè)的生產(chǎn)中甚至人們的生活當(dāng)中。所以電氣工程自動(dòng)化控制也必須跟上時(shí)代的潮流并且將該技術(shù)運(yùn)用到自己的研究開發(fā)中。將該技術(shù)融入，使得自動(dòng)化控制朝著信息化的方向發(fā)展。將兩者結(jié)合起來的原因是由于希望可以將電氣設(shè)備的較大的存儲(chǔ)量與計(jì)算機(jī)較快的速度結(jié)合起來，將兩者的優(yōu)勢都展現(xiàn)出來。這樣就可以使得自動(dòng)化控制能夠滿足不同的需求，并且展現(xiàn)出其速度快，范圍廣，智能化，集成化的特點(diǎn)。

3 基于PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制的應(yīng)用

3.1 在順序控制方面的應(yīng)用

目前，我國的PLC技術(shù)企業(yè)對(duì)于其的運(yùn)用都是作為順序控制器來使用的。目前這是最為廣泛的一種運(yùn)用方式之一。比如在制藥生產(chǎn)中，制胚、吹瓶、配藥、灌裝、滅菌、檢漏、包裝，都需要PLC技術(shù)控制完成，從而提高了制藥生產(chǎn)效率。但是利用此項(xiàng)技術(shù)也要對(duì)其自動(dòng)化的系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和組合，一般涉及的內(nèi)容包括遠(yuǎn)程控制、現(xiàn)場傳感以及主站層這三個(gè)部分。將這三個(gè)部分進(jìn)行合理的組合，這樣才能夠保證PLC技術(shù)可以在順序控制方面發(fā)揮自己的作用與性能。

3.2 應(yīng)用于交通系統(tǒng)

在交通系統(tǒng)中的應(yīng)用主要是由于PLC具有良好的適應(yīng)性與穩(wěn)定性等功能，因此，可以用于控制交通信號(hào)燈。同時(shí)，PLC的智能化特點(diǎn)使其適用于繁忙的交通路段，它的應(yīng)用有效緩解了交通管理人員不足的問題，同時(shí)也保證了交通信號(hào)等的準(zhǔn)確性。在實(shí)際應(yīng)用過程中，受通訊功能的制約，路網(wǎng)信號(hào)在設(shè)計(jì)之際要將同一線路上的信號(hào)燈進(jìn)行聯(lián)合，PLC系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)全面的控制，才能保證整個(gè)路網(wǎng)的調(diào)度。

3.3 PLC技術(shù)在開關(guān)量功能方面的應(yīng)用

在電氣自動(dòng)控制中PLC技術(shù)實(shí)際的應(yīng)用功能是：可編程的存儲(chǔ)器可以用做虛幻模擬電氣運(yùn)行中。在這樣的情況下，進(jìn)行繼電器通斷電的過程會(huì)比較長，因此，在通斷電的過程中，很難采用有效的保護(hù)措施。長期以來，使用PLC技術(shù)的時(shí)候中間會(huì)存在很多的問題，需要專業(yè)人士不斷的探索解決這種技術(shù)存在的問題，采用有效的解決措施后，再使用自動(dòng)切換系統(tǒng)中采用PLC技術(shù)之前反應(yīng)比較慢的現(xiàn)象，這樣就會(huì)得到很大的改變，生產(chǎn)的運(yùn)作系統(tǒng)在效率上就會(huì)得到進(jìn)一步的提升。

3.4 PLC技術(shù)在編制程序中的應(yīng)用

在編制程序中，部分企業(yè)開始應(yīng)用PLC技術(shù)，可以提升順序控制器的應(yīng)用效率，比如在藥廠的工作環(huán)境中，利用自動(dòng)化控制系統(tǒng)與PLC技術(shù)開展相關(guān)工作，可以提升其生產(chǎn)效率，控制生產(chǎn)成本，減少存在的各類問題。因此，在電氣工程與自動(dòng)化控制中，技術(shù)人員必須要重視PLC技術(shù)的應(yīng)用，保證可以提升技術(shù)應(yīng)用可靠性。首先，技術(shù)人員需要重視現(xiàn)場傳感情況，發(fā)揮PLC技術(shù)的應(yīng)用作用。其次，在主站系統(tǒng)應(yīng)用PLC技術(shù)的時(shí)候，技術(shù)人員需要科學(xué)設(shè)置技術(shù)系統(tǒng)。最后，在遠(yuǎn)程控制過程中，相關(guān)技術(shù)人員需要通過PLC順序控制方式，提升遠(yuǎn)程控制性能，增強(qiáng)其工作效果。

3.5 應(yīng)用于中央空調(diào)

PLC應(yīng)用于中央空調(diào)主要是通過冷凍系統(tǒng)發(fā)揮作用，冷凍系統(tǒng)的控制以繼電式和數(shù)字式控制方式為主。繼電器自身結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，而且能耗大，關(guān)鍵是在系統(tǒng)控制中發(fā)生故障和異常的幾率比較大，目前已不再使用。PLC以其強(qiáng)大、優(yōu)良的抗干擾能力和穩(wěn)定性，以及維護(hù)簡便等特點(diǎn)已被廣泛應(yīng)用于空調(diào)制冷領(lǐng)域。

3.6 應(yīng)用于閉環(huán)控制

電氣自動(dòng)化控制手段可分為手動(dòng)控制機(jī)旁屏、手動(dòng)現(xiàn)場控制以及自動(dòng)現(xiàn)場控制以及其他啟動(dòng)方式，PLC應(yīng)用于閉環(huán)控制主要體現(xiàn)在利用轉(zhuǎn)速測量、電液執(zhí)行以及電子調(diào)節(jié)等單元實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)速的測量和對(duì)調(diào)節(jié)器的控制。在開啟動(dòng)力泵以后，PLC通過分析動(dòng)力泵運(yùn)行的累計(jì)時(shí)長，對(duì)主用泵和備用泵設(shè)備加以科學(xué)合理的選擇；而手動(dòng)控制機(jī)旁屏的方式是在動(dòng)力泵啟動(dòng)時(shí)通過現(xiàn)場的開關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)，也是在對(duì)動(dòng)力泵運(yùn)行的累計(jì)時(shí)長分析后再選擇主用泵和備用泵。目前，實(shí)際應(yīng)用最普遍的方式是將PLC與傳統(tǒng)的控制技術(shù)加以融合后進(jìn)行疊加綜合利用，二者之間優(yōu)勢互補(bǔ)，共同提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。此外，在PLC發(fā)生異常時(shí)，并不影響傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)繼續(xù)工作，這也為電路運(yùn)行的穩(wěn)定性提供了保障。

4 PLC在電氣工程自動(dòng)化控制中應(yīng)用的展望

PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用促進(jìn)了電氣工程生產(chǎn)效率的提高，進(jìn)而促進(jìn)了電氣自動(dòng)化技術(shù)提高和電氣相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而電氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求下對(duì)電氣自動(dòng)化控制的要求更高，對(duì)PLC技術(shù)在應(yīng)用中的先進(jìn)性和適用性要求更高，側(cè)面來講這也同時(shí)促進(jìn)了PLC技術(shù)與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的緊密結(jié)合。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展引領(lǐng)者PLC技術(shù)的不斷進(jìn)步，不斷以科學(xué)先進(jìn)的技術(shù)能力應(yīng)用到電氣工程自動(dòng)糊控制的領(lǐng)域中。PLC技術(shù)的提高和設(shè)備產(chǎn)品的逐步完善使PLC技術(shù)更加貼近實(shí)際使用，在產(chǎn)品種類和程序的設(shè)計(jì)山更具備現(xiàn)實(shí)價(jià)值。隨著PLC技術(shù)的不斷進(jìn)步，會(huì)更加適應(yīng)不同環(huán)境和工作條件要求的需要，促使電氣工程自動(dòng)化的程度逐漸提高，使電氣工程自動(dòng)化領(lǐng)域的自動(dòng)化能力提高。

結(jié)束語

綜上，PLC應(yīng)用于電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中發(fā)揮著強(qiáng)大的功能，不僅提高了電氣系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，也為系統(tǒng)的安全性提供了強(qiáng)有力的保障，在實(shí)際應(yīng)用中，需要特別注意的就是PLC的生產(chǎn)質(zhì)量，以充分保障其性能。而隨著社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步，對(duì)PLC的要求必將越來越高，只有不斷進(jìn)行技術(shù)研發(fā)和完善、精進(jìn)，才能順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的趨勢，從而獲得長足穩(wěn)定的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹雷，李宜興.PLC在電氣自動(dòng)化控制中的運(yùn)用[J].農(nóng)村科技中國高新技術(shù)企業(yè)，2015，（26）.

[2]宮伯燕.PLC在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用研究[J].科技與創(chuàng)新，2015，（20）.

[3]鄭姝晟.PLC在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用分析[J].漣鋼科技與管理，2012，（6）.