PLC在電氣自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用

文/翟潘

工業(yè)自動化的程度很大方面取決于電氣自動化，能夠作為工業(yè)經(jīng)濟(jì)和國家現(xiàn)代化的重要發(fā)展指標(biāo)。隨著各國工業(yè)化水平的不斷提升，加之科學(xué)技術(shù)的不斷應(yīng)用，電氣自動化也朝著先進(jìn)的方向不斷發(fā)展。如智能控制技術(shù)、遠(yuǎn)程控制技術(shù)的出現(xiàn)都是電氣自動化水平提高的標(biāo)志。而PLC技術(shù)作為智能控制技術(shù)的組成部分，被逐步應(yīng)用于電氣自動化技術(shù)中。

1 概述電氣自動化和PLC技術(shù)

1.1 電氣自動化

電氣自動化涵蓋的內(nèi)容較為豐富，涉及到了電子和計算機領(lǐng)域的一個綜合性科學(xué)，包括了自動控制、電力電子技術(shù)、信息處理、系統(tǒng)運行等各個方面。在我國各個領(lǐng)域不斷運用科學(xué)技術(shù)，加之經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電氣自動化的發(fā)展朝著快速健康的方向發(fā)展，更加促進(jìn)了其應(yīng)用。在電氣自動化中，不斷引入嵌入式網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，也收到了較為顯著的效果，尤其是PLC技術(shù)的應(yīng)用，更是使電氣自動化朝著可控制、較靈活的方向發(fā)展，使其應(yīng)用范圍和應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大。

1.2 PLC技術(shù)

PLC技術(shù)，就是應(yīng)用于工業(yè)控制過程中的可編程邏輯控制器。隨著PLC技術(shù)和計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，功能越來越多。PLC的控制原理主要分為三個方面：輸入采樣階段、用戶程序執(zhí)行階段、刷新輸出階段。對于輸入采樣階段來說，就是輸入數(shù)據(jù)和狀態(tài)。用戶執(zhí)行程序階段在掃描用戶程序時，主要采用由下而上的基本順序，進(jìn)行邏輯運算。在刷新輸出階段，主要作用是為了能夠控制電器系統(tǒng)。

2 電氣自動化中應(yīng)用PLC技術(shù)

在電氣自動化系統(tǒng)中，PLC技術(shù)應(yīng)用較為普遍，如交通公路系統(tǒng)設(shè)計、數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計、空調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計等，在我們的日常生活中應(yīng)用較為普遍，以下就幾個方面的應(yīng)用進(jìn)行分析。

2.1 中央空調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計的應(yīng)用

從人們的日常家庭生活到工業(yè)生產(chǎn)中，都離不開中央空調(diào)，成為了我們?nèi)粘２豢煞指畹囊徊糠帧Ｈ绺邷馗邿岬纳a(chǎn)車間，需要中央空調(diào)實現(xiàn)降低室內(nèi)溫度的作用，一方面滿足于實際生產(chǎn)的需要，另一方面能夠讓員工在舒適的環(huán)境下工作。直接數(shù)字式控制器、可編程控制器、繼電器控制系統(tǒng)屬于中央空調(diào)冷凍系統(tǒng)的三種控制方式。但是由于PLC控制系統(tǒng)具有較高的智能化水平和較為完善的抗干擾能力，對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的要求相對較低，保證了系統(tǒng)運行的可靠性，在具體維護(hù)保養(yǎng)和使用過程中都較為方便，現(xiàn)在的應(yīng)用也越來越普遍，在這方面的應(yīng)用也越來越廣泛。

2.2 交通公路系統(tǒng)中的應(yīng)用

城市的發(fā)展離不開交通公路系統(tǒng)的發(fā)展，特別是日益復(fù)雜的交通系統(tǒng)和嚴(yán)格的交通秩序，因此對控制交通信號系統(tǒng)的要求也越來越嚴(yán)格，我們將逐步替代傳統(tǒng)的交通信號控制方式。在交通公路系統(tǒng)中運用PLC技術(shù)，加大了交通信號燈的控制能力，這一功能得以實現(xiàn)主要依靠于PLC控制器內(nèi)部豐富的定時器資源和外部較強的適應(yīng)能力，能夠準(zhǔn)確控制信號燈，特別是岔路口的控制。到目前為止，已使用的PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部都有實時時鐘，能夠?qū)崿F(xiàn)無人全天候管理，加之該控制器還能進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)通訊，讓相關(guān)交通總部通過局域網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)對控制信號燈的統(tǒng)一調(diào)度和管理，進(jìn)一步減少信號燈的等候時間，城市交通管理實現(xiàn)科學(xué)化管理。

2.3 數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

工業(yè)生產(chǎn)中不可避免的會使用數(shù)控技術(shù)，在一定程度上影響工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，而PLC技術(shù)的發(fā)展帶動了數(shù)控技術(shù)的發(fā)展。目前直線控制系統(tǒng)、連續(xù)控制系統(tǒng)、點位控制系統(tǒng)是比較普遍使用的數(shù)控系統(tǒng)。在機械制造和加工過程中，普遍使用數(shù)控系統(tǒng)，在利用機床加工過程中主要使用點位控制系統(tǒng)來鉆孔、鏜孔，主要為了能夠?qū)崿F(xiàn)位置的精確移動，在對加工物體的運動軌跡不考慮的前提下，從一個位置準(zhǔn)確到達(dá)另一個位置。數(shù)控系統(tǒng)主要依靠單板機控制和全功能數(shù)控裝置兩種方式來實現(xiàn)，這兩個方式都主要依靠于PLC技術(shù)的使用，唯一的區(qū)別在于應(yīng)用范圍和功能的不同，后者功能較全，但是成本較高。為了滿足部分企業(yè)的單一功能實現(xiàn)，在市場和企業(yè)中普遍使用的是單板機控制系統(tǒng)，這樣在一方面既能避免傳統(tǒng)單片機抗干擾、設(shè)計硬件電路、驅(qū)動電路、接口電路在長期應(yīng)用過程中的問題，通過不斷調(diào)整機床功能實現(xiàn)生產(chǎn)的需要，同時還能夠升級相關(guān)技術(shù)，滿足企業(yè)的發(fā)展需要，不斷提高其管理的靈活性和機動性。

2.4 電池生產(chǎn)線系統(tǒng)中的應(yīng)用

自從PLC控制技術(shù)應(yīng)用于我國的電池生產(chǎn)線系統(tǒng)，大大增加了生產(chǎn)能力，加速了我國電池生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。一方面能夠提高生產(chǎn)線產(chǎn)品的電池質(zhì)量，另一方面加大控制了各個環(huán)節(jié)。全自動堿性高能電池生產(chǎn)線（FDK）是目前普遍使用的基于PLC技術(shù)的電池生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，還包括電機、變頻器、觸摸屏等，實現(xiàn)了生產(chǎn)線在控制設(shè)備過程中的準(zhǔn)確運行。特別是影響電池質(zhì)量的一些環(huán)節(jié)和生產(chǎn)節(jié)點，要進(jìn)行有效的控制，在生產(chǎn)和加工的過程中，一旦出現(xiàn)故障，能夠及時有效的進(jìn)行排查，杜絕類似問題出現(xiàn)。目前在我國的一些大型電池生產(chǎn)廠家，都采用基于PLC技術(shù)的電池生產(chǎn)線系統(tǒng)，保證了工序和安全的同時還保證了產(chǎn)品質(zhì)量。

3 結(jié)束語

PLC技術(shù)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，在一定程度上加大了PLC技術(shù)的應(yīng)用，提升了在電氣自動化系統(tǒng)中的主導(dǎo)作用。將PLC技術(shù)應(yīng)用于電氣自動化控制系統(tǒng)，通過調(diào)整其種類、規(guī)格、應(yīng)用范圍，使其適用于不同的控制化系統(tǒng)。本文簡單介紹了其應(yīng)用，希望相關(guān)科研人員要不斷加大投資科研力度，挖掘更多相關(guān)技術(shù)，將其能夠更好的服務(wù)于自動化控制系統(tǒng)中。