自動化設備的特點及發(fā)展趨勢

黃海明

摘要：我國現(xiàn)階段經(jīng)濟格局日益完善，科研技術不斷創(chuàng)新，現(xiàn)代機械設備的發(fā)展也步入一個嶄新的階段。其中，PLC技術在電氣設備自動中的應用范圍越發(fā)廣闊，從某種程度上來說打破了以往電氣設備自動化發(fā)展的瓶頸，系統(tǒng)地利用編程技術將計算機網(wǎng)絡技術與電氣設備聯(lián)系起來，很好的達成了現(xiàn)代電氣自動化發(fā)展的要求。文中首先闡述了電氣設備自動化的特點，選擇其中具有代表性的PLC技術展開分析，探索PLC技術在電氣設備自動控制系統(tǒng)中的運用現(xiàn)狀，展望自動化設備的發(fā)展趨勢。

關鍵詞：自動化設備;PLC;發(fā)展趨勢

中圖分類號：TM41

文獻標識碼：A

文章編號：2095-6487（2019）03-0159-02

0引言

現(xiàn)如今我國市場經(jīng)濟日益完善，科研技術不斷創(chuàng)新，電氣自動化技術得到了廣泛的推廣，加快了社會發(fā)展的節(jié)奏。其中，PLC技術是重要的一環(huán)。它的運用不僅提高了電氣設備自動化管理的水平和能效，還在一定程度上促進了我國電氣事業(yè)的發(fā)展。

1電氣設備自動化的特點

在設計階段，電氣自動化體系需要在電動機部分和配電室設置用電裝置n，，主要是因為此種系統(tǒng)存在大量的部件，需要處理大量的數(shù)據(jù)，倘若存在技術故障，維修的難度較高。相對于熱工設備來說，電氣自動化設備在運行階段的調(diào)控頻率偏小，在日常運行管理中后續(xù)動作的等待時間比較長。另外，由于自動化控制頻率較小，操縱速率較快，對體系維護的技術要求也相應較高。所以，往后在對電氣自動化進行管理的時候，應該密切關注行業(yè)動態(tài)，引進相關的控制技術，拓寬電氣自動化技術的運用層面。

2PLC技術的發(fā)展情況

當前我國電氣自動化技術正處在迅猛發(fā)展的階段，PLC技術作為其中重要的組成部分之一，發(fā)揮著特殊的作用。PLC技術是以可控制編程為基礎的一套計算機編程系統(tǒng)，利用可控的技術來把控好實施對象。PLC技術的工作原理需要依附電子信息技術，利用網(wǎng)絡技術的數(shù)字處理模式對控制系統(tǒng)中多重數(shù)據(jù)實行重置處理，以此來完成理想化的目標31。

2.1PLC的工作過程

這一工作過程也可以稱之為程序執(zhí)行過程。當PLC開啟運轉時，便自動進入到此環(huán)節(jié)，我們可以把它大致歸納為三個步驟，第一步是輸入采樣階段，第二步是程序執(zhí)行階段，最后一步是輸出刷新階段，PLC程序執(zhí)行的過程如圖1所示。

2.1.1輸入采樣階段

這一階段中PLC通過掃描渠道依照特定的順序將整個輸入端的輸入信號狀態(tài)（一般顯示為0N或0FF、“1”或“0”）讀入到輸入映像寄存器中，一并存儲下來。

2.1.2程序執(zhí)行階段

經(jīng)歷了輸入信號的采樣環(huán)節(jié)之后，PLC依照特定的順序來實行掃描，倘若這一過程用梯形圖來顯示，PLC一般會遵循先上后下、先左后右的順序來實行。每當碰到指令要求時，掃描到的輸入信號狀態(tài)會讀入輸入映像寄存器中來，倘若是其它元素的狀態(tài)，則會分配給元素映像寄存器來存儲，通過邏輯計算把指令的運算結果存入輸出映像區(qū)，通過相關計算把指令的運算結果存入專用的寄存器中。

2.1.3輸出刷新階段

從上一程序過渡到此，輸出映像寄存器的狀態(tài)為欲輸出的狀態(tài)，在輸出刷新環(huán)節(jié)將其存入輸出鎖存電路，再驅動用戶輸出設備，到這里就完成了PLC的實際輸出。上述三個階段完成后將進行下一輪的程序執(zhí)行工作，每重復一次的時間稱之為一個工作周期。

2.2PLC與PC一based的優(yōu)劣勢比較

與PC一based一樣，PLC也是自動控制范疇中享有知名度的技術之一，但是兩者之間的優(yōu)缺點差別較大。PLC體積較小、功率損耗低、抗干擾能力強，均勻無故障率時間間隔為50萬甚至是100萬個小時，擁有內(nèi)部實時時鐘，程序的循環(huán)周期要遠遠高于比PC一based的。PLC配備較高性能的計算能力，廣泛適用于多個數(shù)字控制范疇。當前PLC的功能單元不間斷出現(xiàn)，人們常常可以在位置控制、溫度控制、CNC等多個領域見到它的身影。值得關注的一點是，由于PLC是封閉式系統(tǒng)，其生產(chǎn)廠家的硬件體系不包容，編程語言和命令系統(tǒng)都不大相同，導致用戶在使用時會遇到這樣一個問題：在挑選好一種自己比較滿意的PLC產(chǎn)品以后，用戶需要選擇和它相配套的控制規(guī)程，學會一種特定的編程語言才能夠使用，這樣就給終端用戶功能的拓展帶來了不便”。3PLC在電氣自動化設備中的運用

3.1順序控制

在電氣設備日常的運行途中會耗損許多能量，不利于設備的正常運轉，利用PLC技術可以有效緩解這一問題，同時也能對繼電器實行優(yōu)化，提升自動化設備的控制效率。PLC中的模塊形式能單獨操控自動化設備，這樣一來可以有效防止順序出錯，提升電氣設備的反應靈敏度。譬如說，PLC技術和人機界面可以同時控制主站和遠程IO站的結構，使之在體系集中控制下相關聯(lián)，控制電氣自動化設備的控制箱，在PLC體系協(xié)助之下在中央控制室的人機界面上顯示。

3.2開關量控制

在電氣設備的操作運行中，其開關設置是有著較為復雜的邏輯條件的，人們想要順利的完成技術工作，有賴于厘清每一個開關量的邏輯關系，正確把握每一個開關的運行順序。在日常生活中，相關技術人員由于一些因素容易在這一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，但是運用到PLC技術，就能很好的解決此事。這是因為PLC技術擁有抗干擾能力和安全、穩(wěn)定的性能。在PLC體系的存儲器中輸入提前編輯好的指令，制定出每一項指令的控制對象、賦值和變量值，使它能夠在某一特定時間和生產(chǎn)條件下賦值。若是控制開關的賦值變量是一樣的，控制開關會閉合起來，反之則張開，這種運行模式可以保障了電氣自動化設備日常的工作運轉。

3.3閉環(huán)控制系統(tǒng)

當前，電氣自動化控制系統(tǒng)囊括了手動控制、半自動化控制、全自動化控制等不同方法，在閉環(huán)控制系統(tǒng)中加大對PLC技術的運用，可以有效提升設備的功效，其控制系統(tǒng)動力泵中的運行過程就很好的體現(xiàn)出PLC技術的優(yōu)勢。在PLC技術對動力泵的運行時長進行深入分析后，依照數(shù)據(jù)分析顯示的結果來挑選適當?shù)脑O備，實時調(diào)節(jié)開關，以此來控制電氣自動化控制系統(tǒng)動力泵。

4自動化設備的發(fā)展趨勢

上文我們談及到PLC技術擁有的特點，相較于其他控制技術而言，它能更好的適應電氣自動化控制的過程，從而為電氣自動化的整體發(fā)展產(chǎn)生巨大的影響。隨著我國PLC技術的日趨成熟，未來它將有可能應用到交通運輸層面，為交通系統(tǒng)的安全、可靠發(fā)揮出自己特有的優(yōu)勢。譬如說通過對道路交通信號燈的控制，提升交通網(wǎng)的智能化水平，達到使用效果的最優(yōu)化，通過技術升級和結構調(diào)整使PLC技術對道路交通中各類型的車輛實行有效控制，進一步提升交通系統(tǒng)的運行效率。

5結束語

伴隨著我國市場經(jīng)濟的日益完善，科研技術的不斷創(chuàng)所，電氣自動化技術也將逐步發(fā)展。特別是對于PLC技術的廣泛應用，極大地促進了電氣自動化的智能化技術，保障其控制系統(tǒng)的有效運行，為我國電氣行業(yè)的轉型升級貢獻了一份力量。

參考文獻

[1]姜震.新時期電氣自動化的發(fā)展與應用探討[J].電氣工程，2017（22）：125.

[2]胡俊杰.新時期電氣自動化及電氣自動化發(fā)展趨勢探究[J].科技展望，2016，26（4）：86.

[3]趙曉旭.西氣東輸三線站場ESD.與PLC系統(tǒng)通信現(xiàn)狀研究與改進措施[J].儀器儀表用戶，2019，26（2）：36-39，17.

[4]羅昕.電氣設備自動化控制中PLC技術的應用[J].自動化控制，2019（7）：114.

[5]繆素云，張健.PLC技術在電氣自動化控制中的應用[J].山東工業(yè)科技，2019（14）：135.