試論P(yáng)LC技術(shù)在自動(dòng)化電氣控制中的應(yīng)用

劉體國(guó)

（上海電氣研砼（徐州）重工科技有限公司，江蘇 徐州 221000）

在現(xiàn)代企業(yè)中PLC自動(dòng)化電氣控制系統(tǒng)的應(yīng)用日益廣泛。時(shí)代在發(fā)展，PLC控制系統(tǒng)也在不斷朝著高速化、智能化以及標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。在新形勢(shì)下，PLC系統(tǒng)功能也不斷完善，可靠性越來(lái)越高，操作人員操作起來(lái)越來(lái)越方便，提升了企業(yè)的工作效率，助推了企業(yè)的穩(wěn)健長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

一、PLC含義

PLC就是俗稱的可編程控制器，工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中，PLC占據(jù)十分重要的地位，在實(shí)際的運(yùn)行時(shí)，可以應(yīng)用一定的軟件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中的配線工作，通過(guò)圖解可以實(shí)現(xiàn)PLC的編程，在可編程控制器當(dāng)中，應(yīng)該將關(guān)鍵的信息錄入其中，然后讓設(shè)備自動(dòng)的執(zhí)行指令，減少?gòu)?fù)雜的配線工作，檢查工作中產(chǎn)生的故障，其速度更快，操作起來(lái)更加的簡(jiǎn)便。

二、PLC技術(shù)特點(diǎn)

（一）廣泛的適用性

PLC技術(shù)可以用于不同規(guī)模的電氣控制中，除了正常使用的一些基本邏輯處理功能之外，還具有數(shù)據(jù)運(yùn)算功能，被廣泛的應(yīng)用到數(shù)字控制領(lǐng)域，而且，在科技不斷的發(fā)展中，PLC技術(shù)也得到了不斷的改進(jìn)和完善，在應(yīng)用領(lǐng)域上也逐漸延伸至位置控制、溫度控制、CNC等領(lǐng)域中，可見(jiàn)PLC技術(shù)也推動(dòng)了控制領(lǐng)域的發(fā)展。

（二）重量輕、體積小

現(xiàn)階段超小型的PLC模塊所需要重量小于150g，模塊底部的尺寸小于100mm，而且，模塊在運(yùn)行的過(guò)程中所需要的瓦數(shù)極低，功耗比較低，整體模塊比較小，易于安裝到機(jī)械中，對(duì)推動(dòng)機(jī)電一體化的發(fā)展有著極大的作用。

（三）抵抗干擾能力強(qiáng)

使用了先進(jìn)且大規(guī)模集成電路技術(shù)，與此同時(shí)，PLC在生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)、內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)等都使用了抗干擾技術(shù)，還在其中配置了各種先進(jìn)的硬件裝置，比如，自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警功能，一旦某個(gè)設(shè)備發(fā)生了故障，硬件裝置就是自動(dòng)報(bào)警，正是因?yàn)檫@些優(yōu)勢(shì)，PLC抗干擾能力是非常強(qiáng)。故而PLC技術(shù)適合與一些復(fù)雜的工業(yè)制造環(huán)境或是電氣控制環(huán)境。

（四）維護(hù)較為簡(jiǎn)單方便

PLC利用存儲(chǔ)邏輯方式有效地取代傳統(tǒng)接線邏輯設(shè)計(jì)方式，減少設(shè)備外在接線，同時(shí)還縮短對(duì)控制系統(tǒng)的建造時(shí)間和設(shè)計(jì)時(shí)間，方便于后期進(jìn)行維護(hù)，改寫(xiě)控制程序的編寫(xiě)，及時(shí)適應(yīng)生產(chǎn)過(guò)程各種需求。

三、PLC技術(shù)在自動(dòng)化電氣控制中的具體應(yīng)用

（一）在順序控制中的應(yīng)用

在電氣工程自動(dòng)化中，有些企業(yè)在進(jìn)行順序控制時(shí)會(huì)使用PLC技術(shù)。通常情況下，主要將該技術(shù)應(yīng)用在除灰、除渣的系統(tǒng)中。由于煤炭的生產(chǎn)效率在很大程度上影響著輸煤系統(tǒng)的科學(xué)性和有效性，因此，將PLC技術(shù)合理應(yīng)用在輸煤系統(tǒng)中，不僅能保證生產(chǎn)過(guò)程的有效進(jìn)行，還能大大提升煤炭的生產(chǎn)效率。目前，輸煤系統(tǒng)中最主要的結(jié)構(gòu)就是分層式的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)主要由主站層、遠(yuǎn)程站、現(xiàn)場(chǎng)傳感器三部分構(gòu)成。工作人員在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制時(shí)，只需要操作電腦即可完成，大大簡(jiǎn)化了施工流程，減少了工作量，促使輸煤系統(tǒng)的運(yùn)行效率得到了全面提升。

（二）在閉環(huán)控制中的應(yīng)用

對(duì)于自動(dòng)化電氣控制系統(tǒng)而言，電機(jī)的啟動(dòng)方式相對(duì)較多，比較常見(jiàn)的有手動(dòng)、自動(dòng)等?？稍谧詣?dòng)啟動(dòng)中，對(duì)PLC技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，由此能夠?qū)崿F(xiàn)閉環(huán)控制。以溫控系統(tǒng)為例，可以通過(guò)熱電偶對(duì)加熱爐的溫度進(jìn)行檢測(cè)，然后利用溫度變送器將熱電偶輸出的微弱電信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)量程的電流，再傳送給模擬量輸入模塊，經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換后，可獲得與溫度成比例關(guān)系的數(shù)字量。CPU則會(huì)將該數(shù)字量與預(yù)先設(shè)定好的溫度值進(jìn)行比較，并根據(jù)PID控制算法完成誤差運(yùn)算，隨后將運(yùn)算結(jié)果傳給輸出模塊，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換變?yōu)殡娏餍盘?hào)，由此便可對(duì)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度進(jìn)行自動(dòng)控制，從而達(dá)到控制加熱用天然氣流量的目的，這樣便可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。這種控制方式最為突出的特點(diǎn)在于能夠?qū)﹂]環(huán)中各種擾動(dòng)的影響進(jìn)行有效抑制，使被控量無(wú)限接近于給定值。為了簡(jiǎn)化閉環(huán)控制過(guò)程，可直接對(duì)PID控制器進(jìn)行應(yīng)用，這是一種閉環(huán)控制器，PID本身的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，并且不需要被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，具有較強(qiáng)的靈活性，使用方便。

（三）在開(kāi)關(guān)量控制中的應(yīng)用

以前，在對(duì)斷路器進(jìn)行控制時(shí)，主要利用繼電器操作。由于電磁繼電器中存在較多的連接點(diǎn)，極易出現(xiàn)觸電問(wèn)題，進(jìn)而降低系統(tǒng)的可靠性。而通過(guò)合理利用PLC技術(shù)，軟繼電器逐漸取代了傳統(tǒng)使用的繼電元件，進(jìn)一步提升了控制系統(tǒng)的可靠性。將PLC技術(shù)應(yīng)用在開(kāi)關(guān)量控制過(guò)程中，工作人員只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的分閘、合閘等操作，系統(tǒng)會(huì)依據(jù)實(shí)際情況自動(dòng)發(fā)出正確的操作指令。同時(shí)，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，則能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跳閘操作，并及時(shí)發(fā)出報(bào)警信息。此外，在開(kāi)關(guān)量控制過(guò)程中，合理運(yùn)用PLC技術(shù)還可以從根本上降低接線錯(cuò)誤率，為今后的檢修和維護(hù)工作提供便利。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，在自動(dòng)化電氣控制領(lǐng)域中，對(duì)PLC技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，能夠使控制系統(tǒng)的功能變得更加強(qiáng)大，可以滿足各種不同的控制要求。為使PLC的技術(shù)優(yōu)勢(shì)得以最大限度地發(fā)揮，應(yīng)當(dāng)不斷加大對(duì)PLC的研究力度，通過(guò)逐步改進(jìn)和完善，增強(qiáng)PLC的運(yùn)行穩(wěn)定性。