電氣自動控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用

王文堂 李軍海 王海東

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC技術(shù)在自動化控制中得到廣泛應(yīng)用。本文主要介紹PLC的技術(shù)理論、結(jié)構(gòu)類別和技術(shù)優(yōu)勢，并對PLC在電氣工程自動化各控制領(lǐng)域中的應(yīng)用進行分析。

關(guān)鍵詞：電氣? 自動化控制? PLC技術(shù)? 應(yīng)用

引 言

PLC技術(shù)是計算機編程與工業(yè)自動化控制結(jié)合的新型技術(shù)。隨著信息化產(chǎn)業(yè)與科技的不斷發(fā)展，PLC技術(shù)在電氣工程中得到廣泛運用。PLC技術(shù)可以方便的實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場的開關(guān)控制、順序控制、邏輯控制、網(wǎng)絡(luò)控制等要求，并以高可靠性和強適應(yīng)性長期穩(wěn)定的運行于工業(yè)環(huán)境中。

1、PLC在電氣工程中的重要性

在電氣工程中，PLC技術(shù)的主要作用是實現(xiàn)電氣自動化控制。PLC技術(shù)專為工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計，其采用可編程序的存儲器，可執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時控制、計數(shù)控制和算術(shù)運算等操作指令，PLC通過數(shù)字式或模擬量輸入、輸出接口，控制各種類型的電氣自動化工程和生產(chǎn)過程。 PLC技術(shù)是信息化計算機編程技術(shù)與傳統(tǒng)繼電控制系統(tǒng)結(jié)合的新技術(shù)，其克服了傳統(tǒng)繼電控制系統(tǒng)的機械觸點接線復(fù)雜、功耗高、通用性差、靈活性低的缺點，利用計算機編程技術(shù)和直觀、易學(xué)的程序指令，可以靈活實現(xiàn)電氣工程的自動化控制，并保證電氣工程的高效穩(wěn)定運行。PLC 在電氣工程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

2、PLC控制的技術(shù)優(yōu)勢

現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展過程中，電氣工程自動化控制可為企業(yè)節(jié)省各種資源、提升生產(chǎn)效率。PLC技術(shù)的不斷發(fā)展，其技術(shù)優(yōu)勢在工業(yè)發(fā)展中占據(jù)主要位置。首先，PLC技術(shù)適合各種工作環(huán)境，在系統(tǒng)運行過程中，通過集成電路板與控制器控制達到指令的正確傳輸，PLC可在潮濕工業(yè)環(huán)境中工作，PLC系統(tǒng)可以實現(xiàn)自診斷式監(jiān)控，主要用于工業(yè)現(xiàn)場控制，所受外界環(huán)境干擾和影響較小，具有高度的工作可靠性。其次，PLC技術(shù)應(yīng)用廣泛，具有可操控性和靈活性，可以適應(yīng)各種工業(yè)生產(chǎn)過程或動作控制的要求，PLC技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)、建筑行業(yè)、自動化制造行業(yè)、航空行業(yè)、航海行業(yè)等領(lǐng)域都有著廣泛的用途。再次，PLC設(shè)備占用空間較小，特別適應(yīng)于多樣化產(chǎn)品加工工藝和復(fù)雜動作過程，其可利用微縮型控制系統(tǒng)，通過編制各種指令實現(xiàn)各種工業(yè)自動化控制，PLC系統(tǒng)在設(shè)備中占用面積小，可擴大工作空間，便于工作人員進行操控。最后，PLC技術(shù)維修簡單，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障無法運行時，技術(shù)維修人員根據(jù)停止?fàn)顟B(tài)可對系統(tǒng)進行分級式檢測，可迅速找到問題所在。PLC技術(shù)可以通過控制器分層技術(shù)對自動化控制進行邏輯性控制、數(shù)據(jù)信息控制、模擬化控制等。

3、PLC技術(shù)在電氣工程自動化控制中的具體應(yīng)用

3.1? PLC技術(shù)在順序控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

PLC技術(shù)可以實現(xiàn)對電氣工程中順序控制系統(tǒng)的正確操控，在順序控制系統(tǒng)運行時，技術(shù)人員可利用PLC系統(tǒng)方便的實現(xiàn)對電氣工程運行狀態(tài)的控制，通過對順序控制的流程分析和執(zhí)行方案進行規(guī)劃，通過程序設(shè)定和指令順序執(zhí)行，可極大的提升電氣工程的運作效率。例如，在燃力發(fā)電廠工作工程中，由于燃料充分燃燒，產(chǎn)生大量熱能，工作人員不能對燃料殘余物進行人工取出時，需要通過自動化控制用機械運轉(zhuǎn)的方式對燃料殘余物進行處理，可以采用PLC控制系統(tǒng)完成對機械的操控，使機器達到自動化控制的運轉(zhuǎn)方式。在進行燃力發(fā)電時，隨著電力不斷進行傳輸，燃料殘余物也會持續(xù)性積累，如未能及時清理將導(dǎo)致設(shè)備供電量發(fā)生損耗。通過PLC控制技術(shù)對運行系統(tǒng)進行正確設(shè)定，通過對設(shè)備持續(xù)性產(chǎn)出的雜質(zhì)進行分析，設(shè)定相應(yīng)的時間，可達到對設(shè)備定時清理的效果，并提升燃力設(shè)備的運行效率。燃力發(fā)電廠的整體運營收益是根據(jù)工作效率的高低來評判的，通過PLC控制技術(shù)可使發(fā)電廠的電氣工程效率化運轉(zhuǎn)，使發(fā)電廠總體效率得到提升。PLC技術(shù)通過自動化控制，可以實現(xiàn)對燃力爐產(chǎn)生的燃料廢物定時清理，還可將燃料廢物傳輸?shù)街修D(zhuǎn)管理站，記錄相關(guān)的數(shù)據(jù)信息并進行保存與傳輸，在燃料廢物運輸工程中發(fā)現(xiàn)問題，工作人員還可通過PLC控制技術(shù)進行遠程操控，了問題所在并及時解決，在PLC控制下可使設(shè)備運行效率顯著提升。

3.2? PLC技術(shù)在模擬量控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

PLC技術(shù)可以實現(xiàn)順序控制，也可以對模擬量進行連續(xù)控制，模擬量控制也稱過程控制，針對電氣工程中的電壓、電流、壓力、速度、溫度、流量等連續(xù)變化的物理量，PLC可以通過傳感器將各種非電量轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電信號來控制，如在光伏鍍膜玻璃自動化生產(chǎn)線中，光伏玻璃的生產(chǎn)需要滿足各種連續(xù)物理量的控制要求，PLC可以實現(xiàn)對鋼化爐溫度PID控制、可以通過壓力變送器實現(xiàn)對風(fēng)機風(fēng)量和風(fēng)壓的連續(xù)控制。在鍍膜玻璃的生產(chǎn)流程中，恒溫恒溫空調(diào)機組PLC通過安裝于風(fēng)管上的溫濕度傳感器對溫濕度數(shù)據(jù)的采樣收集，可以實現(xiàn)對鍍膜間內(nèi)溫濕度的檢測和反饋控制。從而保證鍍膜玻璃對生產(chǎn)環(huán)境的嚴格要求。PLC技術(shù)在模擬量控制在自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以使各種工業(yè)參數(shù)和環(huán)境控制得到精確檢測和反饋，并將過程值保持在可控范圍內(nèi)。

3.3? PLC技術(shù)在空調(diào)自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用

空調(diào)系統(tǒng)需要完成各種開關(guān)量和模擬量控制，對于空調(diào)自動控制系統(tǒng)，想要達到最好的控制效果，唯一能實現(xiàn)的就是PLC自動控制技術(shù)。這是由于PLC自動控制技術(shù)不會被外界因素所影響，能夠根據(jù)實際情況，按照用戶設(shè)定的程序進行控制。例如，在中央空調(diào)電氣自動控制系統(tǒng)中，PLC技術(shù)在信號采集、數(shù)據(jù)運算、檢測反饋等方面可以實現(xiàn)精確控制，極大提升機組的運行效率，滿足用戶的實際使用需求，讓各項操作都能達到預(yù)期效果，讓空調(diào)電氣自動控制系統(tǒng)更有效的運行，給用戶帶來更優(yōu)質(zhì)的使用體驗。

3.4? PLC技術(shù)在交通電氣自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用

PLC技術(shù)在交通電氣自動控制技術(shù)的應(yīng)用，使道路使用效率和安全通行得到保證，PLC通過信號燈的時序控制和邏輯控制，讓行人和車輛可以約束和預(yù)控自身行為，提供了便利的指揮作用，更好的發(fā)揮交通規(guī)則的作用。通過PLC自動控制技術(shù)，可以使交通控制適應(yīng)各種環(huán)境因素的干擾，減少人為控制，實現(xiàn)科學(xué)管控，讓PLC電氣自動控制系統(tǒng)在交通領(lǐng)域得到更有效的發(fā)揮。利用PLC技術(shù)可以對交通信號燈控制優(yōu)化，通過編程以及邏輯控制，使電氣自動控制系統(tǒng)的功能更加完善，把控制的范圍逐步擴大。在交通出現(xiàn)擁堵時，PLC電氣自動控制系統(tǒng)還能夠結(jié)合相關(guān)監(jiān)控設(shè)備，將一些路面信息進行整合收集，把這些數(shù)據(jù)傳輸給控制部門，實現(xiàn)對道路的科學(xué)管控。

結(jié) 語

綜上所述，PLC技術(shù)在自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大且日益深入，在順序控制、模擬量控制、脈沖量控制方面PLC技術(shù)的應(yīng)用具有重要意義，在工業(yè)控制、醫(yī)療衛(wèi)生、生活服務(wù)等各種領(lǐng)域，PLC技術(shù)都將發(fā)揮自動化控制的技術(shù)優(yōu)勢，使PLC技術(shù)在電氣工程自動化中有效融合，實現(xiàn)PLC技術(shù)的自身價值，為我國電氣工程自動化進步提供技術(shù)保障。

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作者簡介：王文堂（1982-），男，河南安陽人，本科，電氣工程師。主要從事電氣設(shè)備的研究和維護。