電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐分析

劉佩春

摘 要：近年來，我國(guó)信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅猛，電氣自動(dòng)化技術(shù)也成績(jī)斐然，其中PLC技術(shù)因其本身的高可靠性和高適用性，在各行各業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。而PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中表現(xiàn)出了獨(dú)特的優(yōu)越性，有著不可替代的重要作用，加強(qiáng)對(duì)PLC技術(shù)的深入研究，全面優(yōu)化PLC技術(shù)，可以進(jìn)一步促進(jìn)電氣自動(dòng)化技術(shù)的全面發(fā)展，優(yōu)化電氣自動(dòng)控制流程，提高運(yùn)行效率。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備 自動(dòng)化控制 PLC技術(shù) 應(yīng)用實(shí)踐

1電氣工程自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)類型

1.1固定式

固定式是將所有系統(tǒng)固定于一身，即：中央處理器主板、液晶顯示屏、內(nèi)存卡等組成，每個(gè)部分均不可選擇且不具備在原有設(shè)備基礎(chǔ)上升級(jí)的能力。采取該模式的優(yōu)勢(shì)在于降低了PLC技術(shù)的應(yīng)用成本，每個(gè)輸入/輸出端口的平均價(jià)格均得到了大度降低，加之體積相對(duì)較小，還不會(huì)占用太大的空間，所以一般情況下固定式PLC往往被應(yīng)用于規(guī)模較小的電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)之中。

1.2模塊式

模塊式則是由中央處理器模塊、存儲(chǔ)模塊、特有的輸入/輸出端口模塊等構(gòu)成，相較于固定式，此種結(jié)構(gòu)類型的優(yōu)勢(shì)在于每個(gè)模塊均可以根據(jù)實(shí)際需要做進(jìn)一步的拓展，即每個(gè)模塊構(gòu)件可以隨意的更換及升級(jí)，操作靈活性大幅提高。但是，模塊式所應(yīng)用的輸入/輸出端模塊必須滿足電氣工程自動(dòng)化控制的需要，所以就要定時(shí)或不定時(shí)的更新和完善，付出的人力成本相對(duì)較高，因此，模塊式PLC多被應(yīng)用于復(fù)雜的電氣工程之中。無論是固定式PLC還是模塊式PLC在設(shè)計(jì)原理上均屬于總線式。

2 PLC系統(tǒng)在電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用的意義

2.1擴(kuò)大電氣設(shè)備的存儲(chǔ)量

PLC系統(tǒng)是一種建立在計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上的一種技術(shù)，在系統(tǒng)中擁有獨(dú)立的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，且不同存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的內(nèi)容不同，其中系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器是用來存放系統(tǒng)軟件，而用戶程序存儲(chǔ)器則是用來存放應(yīng)用軟件，這種存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)可以真正的擴(kuò)大電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的存儲(chǔ)量。此外，PLC技術(shù)還能夠根據(jù)實(shí)際需要，存儲(chǔ)設(shè)備的其他數(shù)據(jù)，比如設(shè)備故障的歷史數(shù)據(jù)，以此在對(duì)設(shè)備故障問題進(jìn)行排查時(shí)，可以更快的找到關(guān)鍵位置。

2.2提高電氣設(shè)備的智能化

PLC技術(shù)和電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的結(jié)合，可以充分提高電氣設(shè)備的反應(yīng)速度和反應(yīng)效率，并且促進(jìn)電氣設(shè)備智能化水平的進(jìn)一步提高，從實(shí)際應(yīng)用的過程來看，PLC技術(shù)主要是通過系統(tǒng)軟件完成的系統(tǒng)實(shí)施控制。在這個(gè)過程中，CPU作為PLC技術(shù)的核心，控制著整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的處理判斷工作，比如，將PLC技術(shù)引入到中央空調(diào)中，空調(diào)就能夠根據(jù)環(huán)境的變化來調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。由此可知，PLC技術(shù)能夠提高電氣設(shè)備本身性能，讓電氣設(shè)備在更好的環(huán)境下運(yùn)行。

3電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用路徑

3.1數(shù)控系統(tǒng)

在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，電氣設(shè)備數(shù)控系統(tǒng)面臨很高的要求，且數(shù)控系統(tǒng)對(duì)設(shè)置位置也有較高的要求，必須非常精準(zhǔn)地設(shè)置點(diǎn)位，一旦存在一點(diǎn)偏差，就會(huì)引發(fā)數(shù)控系統(tǒng)故障，不能發(fā)揮出應(yīng)有功能。PLC技術(shù)在數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用則更好地確保數(shù)控系統(tǒng)位置精準(zhǔn)度，編程人員結(jié)合數(shù)控系統(tǒng)要求與特征編寫程序，就可確保刀具在制定好的線路上有序地移動(dòng)，且應(yīng)用PLC技術(shù)還能簡(jiǎn)化程序結(jié)構(gòu)，確保數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，加強(qiáng)自動(dòng)化控制。

3.2交通系統(tǒng)

在社會(huì)快速發(fā)展的進(jìn)程中，人們的生活水平越來越高，很多家庭都擁有汽車，汽車數(shù)量急劇增加，增大城市交通壓力，增大交通管理人員工作壓力。在城市上下班的高峰期，應(yīng)用PLC技術(shù)就可緩解城市交通擁堵的問題，減輕交通管理人員壓力，確保道路交通暢通，有效降低發(fā)生交通事故的概率。不過城市信號(hào)燈較多，只有先整合信號(hào)燈，科學(xué)設(shè)計(jì)城市信號(hào)燈路線，合理調(diào)度整個(gè)城市路網(wǎng)，才能真正發(fā)揮PLC技術(shù)在交通系統(tǒng)中的自動(dòng)化控制作用。

3.3中央空調(diào)

冷卻系統(tǒng)是中央空調(diào)不可缺少的部分，對(duì)中央空調(diào)的穩(wěn)定運(yùn)行有巨大的影響。針對(duì)控制中央空調(diào)冷卻系統(tǒng)，其方法主要有繼電器、直接數(shù)字、PLC三種，其中直接數(shù)字在國(guó)內(nèi)應(yīng)用的時(shí)間尚短，抗干擾性相對(duì)較差，極易被外界因素影響，適用性較差，對(duì)環(huán)境有較高的要求，應(yīng)用環(huán)節(jié)被很多條件限制。繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，應(yīng)用時(shí)將消耗大量能源；和以上兩種方法相比，PLC不但有更強(qiáng)的可靠性，且有更強(qiáng)的抗干擾性，外部因素對(duì)它的影響較小，在中央空調(diào)冷卻系統(tǒng)里能真正發(fā)揮作用，這也是PLC在中央空調(diào)冷卻系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用的原因。

3.4閉環(huán)控制

一般情況下，電氣設(shè)備自動(dòng)化控制的手段有很多，包括手動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)控制、自動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)控制、手段控制、機(jī)旁屏控制等，而閉環(huán)控制也是電氣自動(dòng)化技術(shù)控制中的重要部分，PLC技術(shù)在其中承擔(dān)著轉(zhuǎn)速測(cè)量、調(diào)節(jié)器控制等方面的控制。PLC技術(shù)通過電子調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)速測(cè)量、電液執(zhí)行等方面不斷實(shí)現(xiàn)。比如，在電氣設(shè)備中的動(dòng)力泵開啟以后，就會(huì)對(duì)動(dòng)力泵運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行分析，根據(jù)具體的數(shù)據(jù)選擇合適的設(shè)備，對(duì)比手動(dòng)控制機(jī)旁屏等方式都是通過調(diào)節(jié)現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)，達(dá)到對(duì)動(dòng)力泵運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)的分析，繼而選擇合適的主用泵和備用泵。由此可以看出，PLC技術(shù)的分析速度更快，分析結(jié)論也會(huì)更加準(zhǔn)確，將PLC技術(shù)和傳統(tǒng)的控制技術(shù)進(jìn)行結(jié)合的方式更為常見，兩種技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，以此讓電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率得到實(shí)質(zhì)性的提升。

3.5運(yùn)動(dòng)控制

運(yùn)用PLC技術(shù)可以對(duì)直線運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)進(jìn)行有效的控制，比如，現(xiàn)階段的驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)中就可以采用PLC技術(shù)和多軸位模塊機(jī)進(jìn)行控制，不僅如此，在控制系統(tǒng)的內(nèi)部，還包括分散性系統(tǒng)控制、集中型系統(tǒng)控制等多種內(nèi)容，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)的全面發(fā)展，PLC技術(shù)的功能性會(huì)不斷提高，可以更好的控制電氣設(shè)備，讓電氣設(shè)備在各種領(lǐng)域中得到全面的應(yīng)用，未來PLC技術(shù)還會(huì)和他的工業(yè)控制技術(shù)進(jìn)行組合形成大型的電氣設(shè)備控制系統(tǒng)，最終有效促進(jìn)國(guó)家電氣自動(dòng)化水平進(jìn)一步提升，推動(dòng)國(guó)家電氣自動(dòng)化水平不斷提升。

總之，PLC技術(shù)具有智能化程度高、開發(fā)及應(yīng)用便捷等特點(diǎn)，應(yīng)用于電氣自動(dòng)化控制中能夠取得更為理想的控制效果。本文在梳理現(xiàn)有研究成果基礎(chǔ)上總結(jié)PLC技術(shù)的應(yīng)用類型包括固定式及模塊式兩種，具體的應(yīng)用范圍為順序控制以及開關(guān)量控制，相信隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，PLC技術(shù)的應(yīng)用范圍將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。

參考文獻(xiàn)：

[1] 石一.PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用研究[J].中國(guó)高新區(qū)，2018（6）：20+22.