PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用及發(fā)展

劉邦年

摘要：我國電氣自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展十分地迅猛，很多行業(yè)已經(jīng)開始將自動(dòng)化控制成為生產(chǎn)中的重要設(shè)備技術(shù)，成為生產(chǎn)力擴(kuò)大的有利的保障。電氣自動(dòng)化是工業(yè)自動(dòng)化的重要組成，在某種程度上代表了國家現(xiàn)代化的發(fā)展程度和工業(yè)的發(fā)展水平。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國的電氣自動(dòng)化將遠(yuǎn)程控制技術(shù)、智能控制技術(shù)等廣泛地應(yīng)用到其中，這有效地提升了電氣自動(dòng)化水平。

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

一、PLC技術(shù)的概述

PLC技術(shù)（ProgrammableLogicController）即可編程邏輯控制器，是自動(dòng)控制裝置的一種，其通過對數(shù)字輸入與輸出來控制機(jī)械與整個(gè)生產(chǎn)過程，究其實(shí)質(zhì)而言，其屬于計(jì)算機(jī)，因此在硬件結(jié)構(gòu)方面與微型計(jì)算機(jī)基本一致，都是由儲存器、中央處理單元、通信模塊、輸入與輸出接口電路、電源與功能模塊六個(gè)部分構(gòu)成。其工作過程可以分為三個(gè)環(huán)節(jié)，依次為輸入采樣環(huán)節(jié)、執(zhí)行用戶程序環(huán)節(jié)與輸出刷新環(huán)節(jié)。具體工作過程如圖1所示。

二、PLC技術(shù)的優(yōu)勢

PLC技術(shù)因其自身的優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，推動(dòng)了電氣自動(dòng)化的發(fā)展，使之更加完善，筆者觀察實(shí)際情況，并結(jié)合自身的工作經(jīng)驗(yàn)，對PLC技術(shù)的優(yōu)勢進(jìn)行了總結(jié)，主要有以下幾個(gè)方面：一是適用范圍廣，PLC技術(shù)不僅可以進(jìn)行運(yùn)算，同時(shí)還可以進(jìn)行一些邏輯處理，對各種類型的電氣控制均適用;二是維修簡單，PLC不僅本身不易出現(xiàn)故障，且在發(fā)生故障時(shí)可通過編程器的信息快速找出其發(fā)生的原因，且只需要將模塊更換即可排除故障;三是安裝簡單，PLC模塊的體積很小且重量輕，將其安裝于機(jī)械上十分簡單;四是操作便捷，使用PLC無需劇本專業(yè)的計(jì)算機(jī)知識，且進(jìn)行調(diào)試工作也很方便;五是性價(jià)比高，PLC與同功能、同性能的機(jī)電系統(tǒng)比較，價(jià)格更低;六是可靠性強(qiáng)，PLC將以往繼電器控制系統(tǒng)中的時(shí)間繼電器與中間繼電器剔除，提高了抗干擾能力。

三、電氣自動(dòng)化中應(yīng)用到的PLC技術(shù)

3.1開關(guān)量邏輯控制

開關(guān)量邏輯控制是PLC最廣泛、最基本的應(yīng)用，已逐步取代傳統(tǒng)的繼電器邏輯控制裝置，凸顯了它多方面的優(yōu)點(diǎn)：靈活性強(qiáng)、安全可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡單直觀等。PLC控制開關(guān)量的能力是很強(qiáng)的，所控制的輸入點(diǎn)、輸出點(diǎn)有時(shí)多達(dá)幾千幾萬點(diǎn)，并且不受限制，比起繼電器控制，縮短了很多時(shí)間，節(jié)省了大量資源，使控制系統(tǒng)的功能得到了很大的改善。PLC所控制的比如組合的、時(shí)序的、要考慮延時(shí)的、需要進(jìn)行高速計(jì)數(shù)等邏輯問題都可以解決。在電氣自動(dòng)化控制中需要明確各類自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行能耗要求，結(jié)合實(shí)際加強(qiáng)對系統(tǒng)開關(guān)量操作技術(shù)應(yīng)用的分析研究，實(shí)現(xiàn)各個(gè)開關(guān)量因素和自動(dòng)化控制技術(shù)的適應(yīng)，借助PLC技術(shù)提升電子自動(dòng)化開關(guān)量控制水平，實(shí)現(xiàn)開關(guān)量控制和自動(dòng)化控制技術(shù)的適應(yīng)。

3.2運(yùn)動(dòng)控制和過程控制

PLC的運(yùn)動(dòng)控制主要是軌跡控制，有圓周控制、直線控制。根據(jù)市場的需求，很多廠商已經(jīng)開發(fā)出了大量的運(yùn)動(dòng)控制模塊，主要功能是為步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)等提供單軸或多軸的位置控制，并滿足適當(dāng)?shù)乃俣群图铀俣取Ａ硗猓琍LC能進(jìn)行脈沖控制，并具有很高的控制精度。目前PLC的運(yùn)動(dòng)控制廣泛用于裝配機(jī)械、電梯、機(jī)器人等行業(yè)。

PLC的過程控制主要是針對生產(chǎn)過程參數(shù)而設(shè)計(jì)的，比如溫度、流量、壓力、速度等的檢測和控制等。常用的有模擬量I/O模塊，通過這些模塊，不僅可以實(shí)現(xiàn)A/D和D/A轉(zhuǎn)換，還可以進(jìn)一步構(gòu)成閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)PID一類的生產(chǎn)過程調(diào)節(jié)，并具有PID閉環(huán)調(diào)節(jié)的專門模塊，以此滿足市場的需求。

3.3順序控制

電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行需要選擇和PLC技術(shù)應(yīng)用相似的運(yùn)行模式，在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下加強(qiáng)對運(yùn)行程序的有效控制。在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的情況下會出現(xiàn)不同形式的能耗問題，加上各類經(jīng)濟(jì)因素的影響，自動(dòng)化運(yùn)行順序會發(fā)生相應(yīng)的變化，因而電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用需要和順序控制的基本要求保持一致。電氣自動(dòng)化運(yùn)行中的全部順序控制需要結(jié)合PLC技術(shù)運(yùn)行要求進(jìn)行控制調(diào)整。在完成電氣自動(dòng)化繼電器裝置技術(shù)處理之后需要保證各個(gè)繼電器裝置能夠提升運(yùn)行水平，解決系統(tǒng)控制方案的適應(yīng)問題。

四、分析電氣自動(dòng)化中PLC的發(fā)展前景

通過上述對電氣自動(dòng)化中PLC技術(shù)的應(yīng)用分析可以獲知，該技術(shù)在電氣自動(dòng)化的各個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中實(shí)現(xiàn)了很好的應(yīng)用，對于生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)能夠很好的提升，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量的提升和對生產(chǎn)體系的不斷優(yōu)化，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的不斷提升奠定了良好的基礎(chǔ)，在未來的發(fā)展中，PLC技術(shù)逐漸朝向電子操作系統(tǒng)的研究方向發(fā)展，保證在沒有防護(hù)狀態(tài)中將其實(shí)際作用體現(xiàn)出來，從而能夠很好的避免外界因素對其的影響，防止產(chǎn)生設(shè)備失常以及程序錯(cuò)誤的情況，保證工業(yè)企業(yè)能夠合理穩(wěn)定的運(yùn)行。在這當(dāng)中，因?yàn)殡姎庾詣?dòng)化當(dāng)中PLC技術(shù)的應(yīng)用成本比較高，系統(tǒng)優(yōu)化和技術(shù)創(chuàng)新以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在后期都需要加大投入，因此在未來的發(fā)展中逐漸朝向集約化方向發(fā)展，從而將其成本降低，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的提升獲得很好的發(fā)展基礎(chǔ)。

五、結(jié)語

總之，隨著當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對新技術(shù)的需求也會不斷增加。為了能夠滿足我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求，科技人才就需要不斷努力，加大對科學(xué)技術(shù)的不斷研究。在電氣自動(dòng)化工程中對于電氣自動(dòng)化的發(fā)展有著很好的促進(jìn)作用，將傳統(tǒng)的工業(yè)技術(shù)中所存在的不足進(jìn)行合理彌補(bǔ)，并且隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，對其合理應(yīng)用也會越來越普遍，PLC技術(shù)在實(shí)際的發(fā)展中也會不斷合理調(diào)整，將其自身的可信度以及抗干擾性能力不斷提升。伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，PLC技術(shù)以后一定會得到廣泛的應(yīng)用和推廣。這樣在電氣自動(dòng)化方面也會取得長足的發(fā)展和進(jìn)步。

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