試論P(yáng)LC自動化電氣控制措施

文/王洋 張東福，.沈陽達(dá)因環(huán)保工程有限公司；.沈陽盛達(dá)因機(jī)電設(shè)備有限公司

在電氣自動化控制系統(tǒng)方面，我國的研究水平相對較低，在該系統(tǒng)中普遍運(yùn)用著電氣連接線，這種連接存在諸多的不足，在安全、質(zhì)量與維護(hù)等方面均不能滿足系統(tǒng)的要求，極易影響系統(tǒng)的有序運(yùn)作，為了解決上述問題，本文將研究基于PLC的電氣自動化控制，旨在保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，促進(jìn)相關(guān)企業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。

1 PLC自動化電氣控制的運(yùn)行

PLC的指令流程編寫好之后，控制系統(tǒng)依據(jù)指令對所牽涉的輸入范圍實(shí)施實(shí)時掃描，推斷其運(yùn)行狀態(tài)，和指令所要求的狀態(tài)對比。當(dāng)編寫好PLC的程序之后，系統(tǒng)會依照必然的規(guī)則對整個系統(tǒng)實(shí)施實(shí)時掃描，把掃描獲得的每一個部分運(yùn)行狀態(tài)和指令狀態(tài)對比，跟指令要求相同的就依照指令實(shí)施相關(guān)的流程，讓系統(tǒng)可以實(shí)時分析并實(shí)施邏輯性運(yùn)算。系統(tǒng)依據(jù)實(shí)施流程的分析結(jié)果和邏輯運(yùn)算后所獲得的結(jié)果讓各輸出設(shè)備做出相關(guān)的動作。通常而言，結(jié)果先要輸出到體系控制主機(jī)，之后由主機(jī)向輸出設(shè)備發(fā)出指令，從而讓其動作。當(dāng)系統(tǒng)完成了上述經(jīng)過之后，系統(tǒng)會持續(xù)重復(fù)刷新，而且在實(shí)時掃描的狀況下持續(xù)發(fā)現(xiàn)新的運(yùn)行狀態(tài)，讓系統(tǒng)重新開始運(yùn)行上述經(jīng)過并持續(xù)反復(fù)，讓系統(tǒng)處于周期運(yùn)行的工作狀態(tài)。這種運(yùn)行模式剛好滿足大多數(shù)工業(yè)設(shè)備持續(xù)重復(fù)操作的需求，因此PLC可以和這種設(shè)備實(shí)施優(yōu)良的協(xié)作運(yùn)行。并且因?yàn)镻LC程序編寫簡單、容易上手、表達(dá)直觀容易懂、修改也方便，因此是大多數(shù)工業(yè)設(shè)備控制的首要選擇。

2 PLC自動化在電氣控制存在的問題

控制出錯，造成現(xiàn)場信號無法傳送給PLC自動控制系統(tǒng)。由于線路老化、機(jī)械拉扯、鼠災(zāi)蟲害的破壞等原因，導(dǎo)致輸送信號線產(chǎn)生線斷路或短路的故障，會造成的控制出錯。這種錯誤是由于現(xiàn)場的信號無法及時到達(dá)PLC控制系統(tǒng)，而發(fā)生控制錯誤。無法通過PL C自動控制系統(tǒng)完成對數(shù)據(jù)的抽取、加載與轉(zhuǎn)換。不能正常接收PL C自動控制系統(tǒng)的執(zhí)行指令?，F(xiàn)場的電動閥、電磁開關(guān)等設(shè)備在實(shí)際操作中，沒有關(guān)閉徹底、打開時沒有閉合充分，導(dǎo)致現(xiàn)場數(shù)據(jù)收集和傳輸故障，使PLC無法正常接收全部信息或者接收錯誤信息，從而產(chǎn)生錯誤的控制運(yùn)作，導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作，造成現(xiàn)場信號無法傳送給PLC自動控制系統(tǒng)的控制出錯；由于觸點(diǎn)與接線的接觸問題所導(dǎo)致的機(jī)械開關(guān)、現(xiàn)場變送器自身出現(xiàn)的故障。常見的問題有接線不牢固、觸電接觸出現(xiàn)損壞等，致使現(xiàn)場信號無法將數(shù)據(jù)生成到數(shù)據(jù)中存儲，將數(shù)據(jù)輸入PLC自動控制分析處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)不了數(shù)據(jù)采集、傳輸處理的過程。影響系統(tǒng)的決策分析、信息查詢以及數(shù)據(jù)輸出等功能。

3 PLC自動化電氣控制的應(yīng)用及對策

3.1 PLC自動化電氣控制的應(yīng)用

基于PLC的開關(guān)量控制是PLC自動化電氣控制中使用最廣泛的一種，而且這種控制方式也是PLC最基本的控制方式。由于PLC擁有的開關(guān)量控制不僅能實(shí)現(xiàn)邏輯的控制還能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的順序控制，使得它逐漸淘汰了傳統(tǒng)的電磁繼電器控制電路。而且，開關(guān)量控制既可以用于某一臺機(jī)器設(shè)備上，也可以用于多臺設(shè)備組成的流水線中。在實(shí)際工程中會有多種物理或化學(xué)量，例如濕度、濃度、溫度、速度、壓力等，有時這些量并不是固定不變的，而是隨著時間的變化而變化。使用PLC自動化電氣控制就需要將這些量進(jìn)行模擬后，用A/D和D/A轉(zhuǎn)換將其與數(shù)字量相互轉(zhuǎn)化，從而將它們實(shí)時記錄和跟蹤，已達(dá)到實(shí)時監(jiān)測和分析的目的?；赑LC的集中式控制方式主要依靠一臺功能強(qiáng)大的監(jiān)視系統(tǒng)，它能夠?qū)⒃S多設(shè)備的“中央集中式”計算機(jī)放在一起同時自動監(jiān)控。在這種系統(tǒng)中，中央PLC同一配置各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、它們之間的聯(lián)系以及相互之間的監(jiān)控關(guān)系等。這種控制設(shè)計的主要優(yōu)點(diǎn)是方便易用，成本更低，然而它也有一些缺點(diǎn)，比如當(dāng)某一個控制對象的程序存在問題時，中央PLC必須停止控制，那么其他所有設(shè)備就不能夠正常工作。所以這種系統(tǒng)一旦某一點(diǎn)出現(xiàn)問題，整個系統(tǒng)必然癱瘓，從而會影響系統(tǒng)的工作效率。在基于PLC的分散控制系統(tǒng)中，每個設(shè)備都有一臺PLC控制。在實(shí)際工程中，這種分散控制系統(tǒng)一般用于生產(chǎn)流水線中（它們通常由許多設(shè)備連在一起進(jìn)行生產(chǎn)）。每個設(shè)備只受自己對應(yīng)的PLC控制，所以這種控制方式不會產(chǎn)生一臺設(shè)備出現(xiàn)問題而整個系統(tǒng)癱瘓的現(xiàn)象。但是這種方式必然會帶來成本的上升。

3.2 PLC自動化電氣控制的對策

確保輸入信號的完整性。定時地對控制系統(tǒng)中的各個設(shè)備、零部件、線路、接線頭等進(jìn)行仔細(xì)的檢查，該修的修，該更換的更換，切不可抱僥幸心理，確保各個配件都能夠正常工作，避免因配件故障而導(dǎo)致的信號不完整。除此之外，還應(yīng)對控制系統(tǒng)的主界面進(jìn)行及時的改進(jìn)。加強(qiáng)PLC系統(tǒng)的預(yù)警功能。不斷實(shí)現(xiàn)預(yù)警機(jī)制和報警設(shè)施的自動化和智能化，在預(yù)警和報警過程中以文字?jǐn)?shù)據(jù)和圖像網(wǎng)絡(luò)的形式在控制總部顯示具體的故障，相關(guān)技術(shù)人員在分析之后采取維護(hù)措施。加大科技力量投入，攻克技術(shù)難關(guān)，擺脫各項弊端，為PLC技術(shù)在自動化電器空中的應(yīng)用提供更多的科研人員，加大資金投入，并加強(qiáng)國際技術(shù)交流與合作，不斷完善自身的技術(shù)應(yīng)用。

4 結(jié)語

上述文章詳細(xì)的介紹了PLC自動化電氣控制系統(tǒng)的工作過程，以及它們在工業(yè)方面的應(yīng)用，包括開關(guān)量控制、模擬量控制、集中式控制、分散式控制以及運(yùn)動控制等。最后對PLC自動化電氣控制應(yīng)用中所存在的問題進(jìn)行分析，并針對這些問題提出了一些建議。

【參考文獻(xiàn)】

[1]馮馬才.對PLC自動控制系統(tǒng)的可靠性問題與其設(shè)計方案的探究[J].科協(xié)論壇，2017.

[2]張征富.淺析可編程序控制器（PLC）在電氣控制中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古石油化，2016.