PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的控制應(yīng)用

孫德亮　任素軍　馮栓平

【摘??要】隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)處于不斷的發(fā)展與進(jìn)步當(dāng)中。近些年來(lái)，PLC技術(shù)的出現(xiàn)無(wú)疑為電氣自動(dòng)化行業(yè)帶來(lái)了福音，成為了電氣自動(dòng)化中的重要部分。通過(guò)PLC技術(shù)的控制，相關(guān)的工業(yè)生產(chǎn)更加的便利、高效，這也是PLC技術(shù)得到廣泛運(yùn)用的原因。利用自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程控制。文章從PLC技術(shù)的特點(diǎn)、PLC技術(shù)的工作原理、PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的運(yùn)用三方面進(jìn)行介紹和分析PLC技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性。

【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化;PLC技術(shù);控制措施

一、引言

自動(dòng)化應(yīng)用的水平彰顯著一個(gè)國(guó)家的科技與工業(yè)實(shí)力，PLC技術(shù)是電氣工程自動(dòng)控制中非常重要的技術(shù)，提高了自動(dòng)控制水平，而且能夠讓設(shè)備當(dāng)中一些比較難處理的問(wèn)題和缺陷得到有效的解決。PLC因?yàn)槠渚哂械谋容^好的可靠性與很強(qiáng)的適應(yīng)性，在自動(dòng)化控制領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，小到可操作一個(gè)站點(diǎn)，一個(gè)部件，一個(gè)設(shè)備;大到可操控一條生產(chǎn)線，多臺(tái)設(shè)備，甚至是整個(gè)工廠。可以說(shuō)在當(dāng)今的自動(dòng)控制中，幾乎是離不開(kāi)PLC技術(shù)的。

二、PLC技術(shù)概念

可編程的邏輯控制器主要指的就是PLC技術(shù)，改變內(nèi)部程序的方法可以通過(guò)運(yùn)用PLC技術(shù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，傳輸用戶指令的同時(shí)電氣控制系統(tǒng)的內(nèi)部可以進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。相關(guān)的計(jì)算結(jié)束后，集團(tuán)就會(huì)有控制量的生產(chǎn)，從而進(jìn)一步控制機(jī)械內(nèi)部的進(jìn)行。PLC技術(shù)相比于傳統(tǒng)的技術(shù)而言，這個(gè)技術(shù)不僅把繼電器技術(shù)和微機(jī)技術(shù)精進(jìn)了融合，同時(shí)進(jìn)一步提高了技術(shù)的難度，從而對(duì)于電氣系統(tǒng)的結(jié)果安全性與可靠性有明顯的提高。

三、PLC技術(shù)的特點(diǎn)

3.1?實(shí)用性強(qiáng)

由于PLC技術(shù)適合各種應(yīng)用場(chǎng)合，并且其可變性與編程簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，使其具有很強(qiáng)的實(shí)用性。PLC的控制功能好、可靠性強(qiáng)，可以根據(jù)自動(dòng)控制系統(tǒng)的要求進(jìn)行擴(kuò)展，體積小、功耗小、集成化高非常適用于各行各業(yè)的自動(dòng)控制中。現(xiàn)在大多數(shù)PLC在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上采用的是集成化程度高的單片微型計(jì)算機(jī)，片內(nèi)面向測(cè)控系統(tǒng)的外圍電路的增強(qiáng)，使PLC技術(shù)可以方便靈活的應(yīng)用于復(fù)雜的自動(dòng)控制系統(tǒng)及設(shè)備，如工業(yè)過(guò)程控制、工業(yè)控制器、過(guò)程檢測(cè)及電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)等，大多都是以PLC技術(shù)為核心的多極網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

3.2?抗干擾能力強(qiáng)

PLC技術(shù)的抗干擾能力強(qiáng)，并且具有自我診斷的功能，對(duì)于出現(xiàn)的錯(cuò)誤信息能夠及時(shí)進(jìn)行識(shí)別，同時(shí)可以通過(guò)濾波、隔離以及故障檢測(cè)等軟件對(duì)錯(cuò)誤信息進(jìn)行診斷，進(jìn)行信息的恢復(fù)與保護(hù)，PLC技術(shù)穩(wěn)定性高、可靠性高，適宜復(fù)雜的工作環(huán)境。

3.3?簡(jiǎn)單高效

簡(jiǎn)單，我們可以理解為安裝方便、組態(tài)靈活;高效，我們可以理解為運(yùn)行速度快。PLC的安裝與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安裝相比較，對(duì)安裝環(huán)境要求不高，不需要為其專門設(shè)置一個(gè)機(jī)房，也不需要屏蔽措施，使用時(shí)只要把接口端子和執(zhí)行與檢測(cè)機(jī)構(gòu)相連接正確即可正常工作。用戶可以通過(guò)自動(dòng)控制的需要對(duì)PLC進(jìn)行不同的組合，可簡(jiǎn)單靈活的對(duì)控制系統(tǒng)的規(guī)模和功能進(jìn)行改變，而且PLC的編程容易上手，技術(shù)人員不需要計(jì)算機(jī)的專業(yè)知識(shí)，就可以編程。PLC程序控制的執(zhí)行方式，會(huì)使其運(yùn)行速度更快，可靠性也能得到很大的提高，這是傳統(tǒng)邏輯模式無(wú)法比擬的。

四、PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

4.1?順序控制

順序控制應(yīng)用在電氣工程中，如果將一個(gè)控制系統(tǒng)分解為幾個(gè)相互之間獨(dú)立的控制動(dòng)作，且為了保證生產(chǎn)的運(yùn)行正常，各獨(dú)立控制動(dòng)作能不出差錯(cuò)的按照給定的先后順序依次的執(zhí)行任務(wù)。實(shí)現(xiàn)PLC邏輯控制的三個(gè)必備要素是工作任務(wù)、轉(zhuǎn)移目標(biāo)和轉(zhuǎn)移條件，三者缺一不可，缺少一個(gè)，順序控制功能都無(wú)法實(shí)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)三個(gè)條件的完善與優(yōu)化，可以有效提升自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性與效率。實(shí)現(xiàn)按給定的順序執(zhí)行是順序控制系統(tǒng)的最基本特征，可以將順序控制細(xì)分為邏輯順序、條件順序與時(shí)間順序。邏輯順序即按照預(yù)先給定的條件，按順序依次的執(zhí)行命令。條件順序即執(zhí)行條件是否能滿足邏輯控制要求。時(shí)間順序即執(zhí)行時(shí)間，什么時(shí)間開(kāi)始執(zhí)行命令，什么時(shí)間停止執(zhí)行命令。順序控制提升了工業(yè)領(lǐng)域中自動(dòng)控制水平，順序控制是在工業(yè)的自動(dòng)控制系統(tǒng)中一種比較典型的控制方式，應(yīng)用廣泛，如在交通領(lǐng)域中對(duì)信號(hào)燈的控制，對(duì)商品包裝的生產(chǎn)線控制等。

4.2?應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)中

在數(shù)控系統(tǒng)中融入PLC技術(shù)的使用是非常廣泛的，連續(xù)控制系統(tǒng)，點(diǎn)位控制系統(tǒng)以及直線控制系統(tǒng)這三種是目前數(shù)控系統(tǒng)的主要種類。在機(jī)械加工的過(guò)程中，數(shù)據(jù)系統(tǒng)的地位是不可取代的，比如在機(jī)床加工的過(guò)程中融入點(diǎn)位控制系統(tǒng)，通過(guò)這種方式能夠更加精確地進(jìn)行點(diǎn)和點(diǎn)之間的移動(dòng)。從更加具體的方面來(lái)看，單板機(jī)控制法以及成功能數(shù)控裝置控制法是主要的數(shù)控方法，PLC金屬極為廣泛地融入黨的這兩種控制方法中，相對(duì)而言更加全面的是全功能數(shù)控裝置，在大型機(jī)械加工企業(yè)，通常是原本就是這種方法，因?yàn)榫哂休^高的運(yùn)行成本。在以實(shí)際為基礎(chǔ)的同時(shí)調(diào)整機(jī)床的功能可以通過(guò)單板機(jī)控制裝置進(jìn)行，因?yàn)檫@種裝置的運(yùn)行成本比較低，與此同時(shí)靈活性較高，所以對(duì)于中小企業(yè)來(lái)說(shuō)，這種方法是更加適用的。

4.3?開(kāi)關(guān)量控制

傳統(tǒng)的電氣開(kāi)關(guān)量控制采用的是電磁型繼電器操作，該方式操作容易出現(xiàn)失誤，而且系統(tǒng)接線操作復(fù)雜，會(huì)直接影響操作控制的可靠性與穩(wěn)定性，而且還會(huì)因?yàn)槭艿酵饨缫蛩氐挠绊懚霈F(xiàn)運(yùn)行效率低下的問(wèn)題。利用PLC自動(dòng)化控制技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣自動(dòng)化控制中繼電器的改進(jìn)和優(yōu)化，并嚴(yán)格控制好操作系統(tǒng)中觸點(diǎn)發(fā)生故障的概率。在實(shí)際開(kāi)關(guān)量控制的應(yīng)用中，利用PLC技術(shù)進(jìn)行開(kāi)關(guān)量控制設(shè)計(jì)，并用斷路顯示器進(jìn)行集中化控制，不斷完善系統(tǒng)中存在問(wèn)題的元件，可有效提升自動(dòng)控制系統(tǒng)的綜合利用率。

4.4?在公路交通系統(tǒng)中的應(yīng)用

在公路交通系統(tǒng)中運(yùn)用PLC技術(shù)，一方面是它所具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，另一方面是它具有豐富的定時(shí)器資源，可以有效地應(yīng)用在交通燈的控制當(dāng)中。而且PLC技術(shù)中自帶通信聯(lián)網(wǎng)的功能，可以有效地控制區(qū)域內(nèi)的信號(hào)燈組合，實(shí)現(xiàn)全天無(wú)人的控制。通過(guò)統(tǒng)一管理和控制，有效縮短行車等待時(shí)間，提高交通控制水平。此外，傳統(tǒng)公路收費(fèi)站不同車道機(jī)電設(shè)備配置存在明顯差異。這些設(shè)備控制的主機(jī)維護(hù)性差，通用性差，不便于維護(hù)和使用。它有自己的上位機(jī)和時(shí)鐘功能接口，通過(guò)相關(guān)的軟件編程等，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)霧燈和棚燈的智能化、無(wú)人化控制，還可以組合解碼其他指令，數(shù)據(jù)可以有效地轉(zhuǎn)換并傳輸?shù)絃ED數(shù)碼管。用PLC開(kāi)發(fā)的車道控制器具有很強(qiáng)的維護(hù)性和通用性，設(shè)備的穩(wěn)定性和使用壽命得到了顯著提高。

結(jié)束語(yǔ)

PLC技術(shù)的多優(yōu)點(diǎn)是它成為電氣自動(dòng)化重要部分的主要原因，與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)技術(shù)相比，其控制系統(tǒng)具有較強(qiáng)的抗干擾能力，可以應(yīng)用于不同復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境，在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。為了更好地促進(jìn)PLC技術(shù)的發(fā)展，需要進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)與完善。而且相關(guān)的工作人員有必要不斷地學(xué)習(xí)以及研究PLC技術(shù)，促進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的運(yùn)用，同時(shí)通過(guò)PLC技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)間的有機(jī)融合，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展與進(jìn)步。

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（作者單位：內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限責(zé)任公司巴潤(rùn)礦業(yè)分公司）