探討PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

王慶新　劉彥保

摘 要：伴隨著工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的更新與改革，PLC 技術(shù)將得到進(jìn)一步的優(yōu)化與改進(jìn)，并且在電氣工程自動(dòng)化控制中起到更大的作用。PLC 技術(shù)是伴隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)與控制技術(shù)綜合為主流的控制系統(tǒng)的出現(xiàn)而投入應(yīng)用的。文章主要分析了PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù) 電氣自動(dòng)化 應(yīng)用

1. PLC技術(shù)

1.1PLC 技術(shù)的介紹。PLC技術(shù)全稱為可編程控制器，屬于專門為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的一種控制器。在早期，該技術(shù)稱之為可編程邏輯控制器，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展，現(xiàn)在的可編程控制器的應(yīng)用范圍也遠(yuǎn)遠(yuǎn)比過去更加廣泛。可編程控制器局包括三個(gè)步驟的控制原理，包括了：輸入采樣階段、用戶程序執(zhí)行階段、輸出刷新階段。首先，在輸入采樣階段可編程控制器可以一次性把所有數(shù)據(jù)掃描完畢，并且把所掃描的數(shù)據(jù)存入可編程控制器的映像區(qū)內(nèi)，開始進(jìn)行掃描，在掃描的過程中，注意按照從上到下的順序依次掃描，最終的掃描結(jié)果顯示為一個(gè)梯形，掃描結(jié)束后，進(jìn)行邏輯運(yùn)算，以運(yùn)算的結(jié)果作為依據(jù)，對對位狀態(tài)進(jìn)行刷新。最后一個(gè)步驟就是，結(jié)束了掃描用戶程序，可編程控制器進(jìn)入輸出刷新的階段，可編程控制器的中央系統(tǒng)會發(fā)出指令，把所所有對應(yīng)的狀態(tài)以及數(shù)據(jù)的輸出鎖存電路進(jìn)行刷新，然后通過輸出電路驅(qū)動(dòng)外設(shè)，最終實(shí)現(xiàn)可編程控制器系統(tǒng)操作的目的

1.2PLC控制核心技術(shù)。PLC 控制系統(tǒng)中包括中央處理器、存儲介質(zhì)、輸入輸出接口以及電源。用戶可以根據(jù)自身需求來自由添設(shè)相應(yīng)的外部輔助設(shè)備，例如輔助控制等。PLC 控制系統(tǒng)的部件功能主要為：（1）中央處理器。其主要功能是對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對用戶輸入的指令或數(shù)據(jù)進(jìn)行接收、處理;（2）存儲介質(zhì)。其主要功能就是對用戶程序中的相關(guān)信息與數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲;（3）輸入輸入接口。其是與外部設(shè)備連接之處，可以接收或傳遞指令信號;（4）電源。控制系統(tǒng)電源的接通與關(guān)閉。

通常來說PLC控制技術(shù)應(yīng)用在電氣工程自動(dòng)化控制過程中的工作原理與計(jì)算機(jī)工作原理大致相似，首先接通電源，在進(jìn)行中央處理器的自動(dòng)診斷，診斷完成后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息處理;在準(zhǔn)備工作完成后選擇用戶程序進(jìn)行掃描，通過輸入輸出口來時(shí)進(jìn)行控制。如果在應(yīng)用過程中遇到不合理的情況，則可以選擇從中央處理器自動(dòng)診斷步驟重新開始。PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是由軟件與硬件兩個(gè)部分組成。硬件主要是技術(shù)介質(zhì)，而軟件則可以進(jìn)操作控制。

1.3可編程控制器的設(shè)計(jì)原則。PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則有以下幾點(diǎn)：在PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中要保證其能夠滿足其控制對象的基本需求，保證PLC 控制系統(tǒng)能夠安全可靠的進(jìn)行工作;在保證PLC控制系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行的情況下，最大程度的縮小投入成本，提高生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)進(jìn)行擴(kuò)展開發(fā)，以便可以進(jìn)行升級或再次開發(fā)操作;PLC控制系統(tǒng)下所生產(chǎn)的產(chǎn)生必須要質(zhì)量過關(guān)，保證品質(zhì)，在使用后維護(hù)與修理過程中也要保證安全性。

2. PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

2.1PLC 在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用。我國工業(yè)技術(shù)正處于不斷的高速發(fā)展當(dāng)中，數(shù)控技術(shù)作為我國工業(yè)生產(chǎn)中極為重要的一門技術(shù)，可編程控制控制系統(tǒng)在該門技術(shù)中得到極為廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前常見的數(shù)控控制系統(tǒng)包括了三種，一種是點(diǎn)位控制系統(tǒng)，一種是直線控制系統(tǒng)，另一種是連續(xù)控制系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)的主要功能在于機(jī)械加工方面，點(diǎn)位控制主要適用于孔加工機(jī)床，是為了實(shí)現(xiàn)加工時(shí)點(diǎn)與點(diǎn)之間的精確移動(dòng)。現(xiàn)在數(shù)控系統(tǒng)主要依靠兩種方式來實(shí)現(xiàn)控制，一種是全功能數(shù)控裝置的控制方法，另一種是單板機(jī)的控制方法，二者都應(yīng)用了可編程控制器控制系統(tǒng)，但是在功能與應(yīng)用范圍方面存在著區(qū)別。全功能數(shù)控裝置具有極為完善的功能，但是價(jià)格昂貴，而且許多項(xiàng)功能不適用一般企業(yè)的發(fā)展需要。為了更有針對性的滿足一般企業(yè)的發(fā)展需要，基于可編程控制器控制系統(tǒng)的單板機(jī)控制系統(tǒng)得到了應(yīng)用，這種單板機(jī)控制系統(tǒng)成功地解決了設(shè)計(jì)硬件電路、驅(qū)動(dòng)電路以及抗干擾的問題，通過單板機(jī)控制系統(tǒng)可以根據(jù)生產(chǎn)的需要來對機(jī)床的功能進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)還可以隨著技術(shù)的進(jìn)步而升級機(jī)床的功能，由此更加靈活的滿足一般企業(yè)的生產(chǎn)需要。

2.2在電梯自動(dòng)化控制上的應(yīng)用。電梯在電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域發(fā)揮著非常重要的作用，作為一種現(xiàn)代的交通運(yùn)輸工具早已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在了人們的生活中，電梯的使用量在當(dāng)今社會已經(jīng)成為衡量電氣自動(dòng)化程度的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。常見的電梯分為客梯、貨梯、住宅梯、觀光梯、雜物梯、醫(yī)用電梯、船舶電梯、汽車梯、別墅梯、高塔電梯、防爆電梯等等，種類繁雜，出現(xiàn)故障的類別也是多不勝數(shù)。所以實(shí)現(xiàn)對電梯良好的自動(dòng)控制就顯得至關(guān)重要了。傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)在電梯控制方面早就顯得捉襟見肘，人們焦急的等待一項(xiàng)新的控制技術(shù)來取代它。PLC控制技術(shù)采用了交流變頻調(diào)速技術(shù)，不僅能實(shí)時(shí)的對信號進(jìn)行檢測和控制，還可以及時(shí)的反應(yīng)出電梯在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題并發(fā)出警示信號，實(shí)現(xiàn)了對電梯準(zhǔn)確的控制，最大限度的保障了人身和財(cái)產(chǎn)安全。電梯的硬件包括PLC主機(jī)及拓展、機(jī)械系統(tǒng)、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、指層器、門機(jī)、調(diào)速裝置和主拖動(dòng)系統(tǒng)等設(shè)備組成，軟件部分主要是PLC控制軟件，實(shí)現(xiàn)對電梯信號的控制。運(yùn)用PC-LINK網(wǎng)絡(luò)，軟件部分結(jié)合硬件部分，實(shí)現(xiàn)對電梯的遠(yuǎn)程控制。

2.3在閉環(huán)控制中的應(yīng)用。電氣自動(dòng)化包括機(jī)旁屏手動(dòng)、現(xiàn)場控制手動(dòng)、現(xiàn)場控制自動(dòng)等多種啟動(dòng)形式。通過電液執(zhí)行、電子調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)速測量等單元進(jìn)行對轉(zhuǎn)速測量與調(diào)節(jié)器控制，是PLC閉環(huán)控制的重要體現(xiàn)。PLC在動(dòng)力泵開啟以后，會根據(jù)動(dòng)力泵的累計(jì)運(yùn)行時(shí)長科學(xué)的選出主備用泵設(shè)備，機(jī)旁屏手動(dòng)的啟動(dòng)形式通過泵啟動(dòng)時(shí)現(xiàn)場開關(guān)調(diào)節(jié)，根據(jù)動(dòng)力泵的累計(jì)運(yùn)行時(shí)長選擇主備用泵的狀態(tài)。就目前來看，傳統(tǒng)控制系統(tǒng)與PLC控制系統(tǒng)的綜合使用，是使用最多的方式，二者可以在工作中進(jìn)行優(yōu)勢互補(bǔ)，提高電機(jī)運(yùn)行質(zhì)量。另外，傳統(tǒng)控制系統(tǒng)也可以在PLC系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)繼續(xù)進(jìn)行工作，保證了回路的持續(xù)穩(wěn)定性。

3. PLC自動(dòng)化在電氣控制中的未來發(fā)展

PLC自動(dòng)化在電氣控制中，雖然具備防干擾的能力，但是仍舊存在提升空間，如果電控系統(tǒng)處于多方干擾的環(huán)境內(nèi)，PLC的防干擾效果也會受到影響。因此，我國將防干擾作為PLC的主要研究方向，促使PLC未來在電氣控制中，不僅能夠表現(xiàn)高強(qiáng)度的防干擾能力，還可以體現(xiàn)自動(dòng)判斷干擾源，快速采取防護(hù)措施的能力，保障PLC的系統(tǒng)抗干擾性質(zhì)。PLC自動(dòng)化在電氣控制中，逐步吸收更先進(jìn)的技術(shù)，推進(jìn)電氣控制的成熟發(fā)展，在保留原有優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，發(fā)揮更大的控制價(jià)值，提高應(yīng)用能力。

4.結(jié)語

PLC控制系統(tǒng)的大量運(yùn)用得益于其顯著的工作特點(diǎn)，它通過多種控制形式極大地提升電氣自動(dòng)化控制的質(zhì)量，迎合不斷增長的生產(chǎn)需求。社會的發(fā)展必然會對PLC控制系統(tǒng)提出更高層次的要求，所以只有對PLC進(jìn)行不斷更新和完善，才能保證其發(fā)揮持續(xù)、穩(wěn)定、安全的作用。

參考文獻(xiàn)

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