電氣工程自動化控制中PLC技術的應用

何齊英

摘要：伴隨著科學技術領域的不斷突破和創(chuàng)新，控制系統(tǒng)也逐漸從以往的手動控制發(fā)展為自動控制，電氣工程自動化技術也取得了長足的進步，PLC 技術得到了應用和推廣，同時這也對控制系統(tǒng)技術提出了更高的要求。將PLC 技術應用到電氣工程自動化中可以說是大勢所趨，這樣做不僅傳承了傳統(tǒng)電氣工程中優(yōu)秀的技術，同時又提高了電氣工程自動化控制技術的水平。文章深入分析了PLC 技術在電氣工程自動化控制中的應用，希望能夠為我國電氣工程自動化控制提供一定的參考。

關鍵詞：PLC 技術；電氣工程；自動化控制；技術應用

1 PLC 的介紹

PLC 是programmable logic controller 的英文縮寫，其中文全稱是可編程邏輯控制器，可編程邏輯控制器是一種數(shù)字運用操作的電子系統(tǒng)，它所采用的是一種可編程的存儲器，在其內(nèi)部存儲程序中可以執(zhí)行順序控制、邏輯運算、數(shù)學運算、定時、計數(shù)等指令，這些操作指令由用戶發(fā)出以后，通過數(shù)字式或模擬式輸入輸出來控制各類機器的生產(chǎn)運作。PLC 是專門為工業(yè)環(huán)境應用而設計的電子系統(tǒng)，PLC 及其有關的外圍設備在設計時都充分考慮了與工業(yè)控制系統(tǒng)的匹配，保證PLC 技術與工業(yè)控制系統(tǒng)能夠形成一個完整的整體，也有利于其功能的擴展。目前，PLC 已經(jīng)形成了各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，能夠有效應用于大、中、小各種不同規(guī)模的工業(yè)控制現(xiàn)場。現(xiàn)代PLC 技術基本都擁有了極強的數(shù)據(jù)運算能力，除了完成邏輯處理工作以外，還能夠運用到各種數(shù)字控制領域。隨著PLC 技術的不斷發(fā)展和完善，今天，PLC 的功能單元更加豐富，例如位置控制、CNC、溫度控制等等，由于PLC 通信能力的增強，加上人機界面技術的推廣和發(fā)展，運用PLC 來組成各種不同的控制系統(tǒng)將會更加便捷。

2 PLC 技術在電氣工程自動化控制中的作用

2.1PLC 應用技術在數(shù)字操控方面的作用。

當電氣設備在工作運行中出現(xiàn)故障時，運用PLC 技術的數(shù)字操控功能可以及時準確地檢測出設備故障，數(shù)字操控方法相對容易一些，簡便的操作就可以使電氣控制設備自動修復故障，達到自動檢測與自動修復一體的功能效果。

2.2PLC 應用技術在自動控制方面的作用。

電氣設備通常都是體型龐大且結(jié)構(gòu)復雜的，在運行過程中難免會遇到各種各樣的問題，傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)運用人工操作，更加容易出現(xiàn)疏漏，并且技術過于落后。如果使用PLC 應用技術將人工操作轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣硬僮?，那么當系統(tǒng)出現(xiàn)問題以后能夠自動處理，免去了工作人員手動操作的費時費力和操作不確定性。

2.3PLC 應用技術在及時反饋方面的作用。

目前的PLC應用技術已經(jīng)具備了相對齊全的功能，可以使電氣控制系統(tǒng)對設備的運行狀態(tài)做出及時反饋，面對運行中存在的問題也能夠及時做出反饋，相關工作人員根據(jù)PLC 的及時反饋功能，可以最快地解決設備問題，使設備恢復正常運轉(zhuǎn)。

3 PLC 技術在電氣工程技術中的應用

3.1 簡單的邏輯控制

邏輯控制是PLC 技術最基本的應用，同時這也是最廣泛的應用領域。它用邏輯控制和順序控制改變了以往的繼電器電路，采用邏輯控制不僅能夠控制單臺設備，還能夠有效運用于多機群控。邏輯控制在自動化流水線的操作上更加簡便，常常被應用于印刷機、組合機床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線、注塑機等等，大大提高了電氣工程的運行效率。

3.2 模擬變量的控制

工業(yè)生產(chǎn)中的模擬量就是溫度、流量、壓力、速度、液位等這些變量，還有許多連續(xù)變化的量也都是模擬量。如果要讓可編程控制器準確地處理模擬量，那么就一定要實現(xiàn)模擬量（analog）和數(shù)字量（digital）之間的a/d 轉(zhuǎn)換和d/a 轉(zhuǎn)換。因此，PLC 應用技術生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)a/d 和d/a 轉(zhuǎn)換模塊時都是設計成配套的，便于模擬量和數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換，也能提高可編程控制器處理模擬量的準確度。

3.3 運動控制

PLC 技術不僅能夠運用于直線運動的控制，還能夠應用于圓周運動的控制。在早期，從控制機構(gòu)配置的角度來看，是直接用于開關量I/O 模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機構(gòu)，在今天，大多數(shù)生產(chǎn)商都是運用專門的運動控制模塊。在全世界范圍內(nèi)，各大占據(jù)主要位置的PLC 廠家所生產(chǎn)的產(chǎn)品都有運動控制功能，例如可驅(qū)動步進電機、伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊，運動控制功能的應用非常廣泛，可以用于各種機床、機器人、電梯和機械等等。

4 PLC 在電氣工程自動化控制中的運用

4.1 PLC 技術在機床中的應用

PLC 技術在機床中的應用是特別廣泛的，PLC 技術能夠應用在對機床工作狀態(tài)的監(jiān)督和管理上面，并且PLC 技術的特點就是及時且有效，PLC 技術在機床運行過程中能夠較快的發(fā)現(xiàn)問題或故障，而且還能夠準確定位機床故障出現(xiàn)的部位。PLC 在最快的時間內(nèi)發(fā)出警報，讓工作人員能夠及時作出反應，盡快處理機床故障，使其恢復正常運轉(zhuǎn)。警報及時可以讓相關工作人員在最快的時間發(fā)現(xiàn)問題，定位準確可以讓相關工作人員抓準問題、對癥下藥，讓故障機床在最短的時間內(nèi)恢復工作運轉(zhuǎn)，為企業(yè)節(jié)約不必要的時間成本。將PLC技術應用于機床運行狀態(tài)的監(jiān)督及管理工作當中，可以有效保證機床故障修復的時效性。

4.2 PLC 技術在拉絲機中的應用

在以前，拉絲機還是由工人手動來進行操作的，那時的工作效率非常低下，并且時常容易出現(xiàn)故障，而拉絲機故障修理又非常耗時，修理期間工人就只能停工等待，對于任何一個企業(yè)來說，這都是極大的資源浪費。而現(xiàn)在，隨著科學技術的進步，拉絲機已經(jīng)從工人手動操作變?yōu)樽詣硬僮?，在這個跨越性的轉(zhuǎn)變過程中，PLC 應用技術扮演著至關重要的角色。PLC 技術的應用，使拉絲機的電氣設備能夠得到相應的有效控制，并且還能采集相關的控制數(shù)據(jù)。由PLC 采集的相關數(shù)據(jù)能夠隨時傳遞到操作人員的手中，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，操作人員能夠快速準確地對拉絲機工作狀態(tài)進行判斷，并且可以時刻關注拉絲機的運行狀態(tài)，以便預防故障的產(chǎn)生。

4.3 PLC 技術在立體倉庫中的應用

物流管理是立體倉庫的主要組成部分，也是立體倉庫管理中至關重要的一個環(huán)節(jié)，PLC 技術應用于立體倉庫電氣控制系統(tǒng)中主要面向物流管理這一模塊。PLC 技術應用于立體倉庫電氣控制系統(tǒng)的基本程序是：通過PLC 接收數(shù)字信號，再將數(shù)字信號轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳闹噶睿詈笸ㄟ^PLC 發(fā)出指令來對電氣設備工作進行集中控制，在這個過程中，PLC 技術的主要功能是接收信號和發(fā)出指令。經(jīng)歷了無數(shù)次試驗和改進以后，現(xiàn)在的PLC 技術邏輯控制能力和數(shù)據(jù)處理能力已經(jīng)非常完善，并且由一個設備來同時完成接收信號和發(fā)出指令的工作，更能夠保證設備運轉(zhuǎn)的準確性和流暢性。因此，許多大型立體倉庫都引入了PLC 技術，并將這項技術良好的應用于立體倉庫電氣控制系統(tǒng)中，實踐證明，PLC 技術的應用使立體倉庫物流管理效率有了很大的提升。

結(jié)束語

綜上所述，就當前電氣工程自動化控制的發(fā)展程度來說，PLC 技術是一項極其先進并且適用的技術。雖然目前我國的PLC 應用技術在電氣工程自動化控制中還存在著一些問題，但是電氣行業(yè)對PLC 技術的重視，才能夠讓該技術結(jié)合行業(yè)實際情況進行改進和完善。現(xiàn)在的PLC 技術彌補了傳統(tǒng)電氣工程中的不足，極大地降低了企業(yè)的人力成本和材料成本，進一步優(yōu)化生產(chǎn)流程，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，PLC 技術在電氣工程自動化控制中的應用和推廣將是大勢所趨。

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（作者單位：杭州多邦園林建設有限公司）