關(guān)于PLC技術(shù)在自動(dòng)化控制中的應(yīng)用分析

王佳偉

一、引言

基于PLC技術(shù)建立的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，具有操作靈活、方便、功能多樣性等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，PLC技術(shù)在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，顯著提升了我國(guó)電氣、機(jī)械自動(dòng)化控制的技術(shù)水平，可以為各行各業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)提供技術(shù)支持，進(jìn)而讓企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益得到顯著提升，為企業(yè)發(fā)展甚至整個(gè)行業(yè)的發(fā)展打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。分析PLC技術(shù)在自動(dòng)化控制中的應(yīng)用，有利于提高PLC技術(shù)的應(yīng)用效果，讓自動(dòng)化控制系統(tǒng)更加完善。

二、PLC技術(shù)的特點(diǎn)

（一）操作方便快捷

以PLC技術(shù)為基礎(chǔ)建立的電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)，最主要的技術(shù)特點(diǎn)就是操作靈活方便，這也是PLC技術(shù)被各領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的主要原因。在以往的自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)的操作十分繁瑣，對(duì)操作人員的技術(shù)知識(shí)有較高要求，且工作效率提升效果不夠明顯。而將PLC技術(shù)應(yīng)用在自動(dòng)化控制系統(tǒng)之中，對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)加以優(yōu)化改進(jìn)，能達(dá)到簡(jiǎn)化操作的目的，這大大降低了對(duì)操作人員的專(zhuān)業(yè)技術(shù)要求，節(jié)省了人力，操作方便快捷，大大提升了工作效率。在操作時(shí)，操作人員只需要觀看中控端系統(tǒng)顯示的相關(guān)信息，及時(shí)發(fā)送控制指令，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，解決系統(tǒng)運(yùn)行問(wèn)題。因此，PLC技術(shù)的應(yīng)用不僅簡(jiǎn)化了自動(dòng)化控制系統(tǒng)的工作流程，也最大限度地發(fā)揮了自動(dòng)化控制系統(tǒng)在生產(chǎn)活動(dòng)中的作用。

（二）功能的多樣性

PLC技術(shù)為自動(dòng)化控制系統(tǒng)的系統(tǒng)功能提供了更大的擴(kuò)展空間，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化控制系統(tǒng)功能的多樣性。在對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的具體應(yīng)用過(guò)程中，PLC技術(shù)在原有的自動(dòng)化控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上，增強(qiáng)了系統(tǒng)的控制功能和數(shù)據(jù)采集的自動(dòng)化功能，相比于原有的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，PLC技術(shù)支持下的自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)信息資源的采集能力得到了顯著提升，能夠更高效地獲取、分析文本、圖像等信息，這為操作人員的數(shù)據(jù)分析工作打下了良好基礎(chǔ)。能夠更好地提高數(shù)據(jù)信息的利用效率。在生產(chǎn)活動(dòng)中，對(duì)各電氣設(shè)備、機(jī)械設(shè)備的數(shù)據(jù)分析是十分必要的，這關(guān)系到生產(chǎn)活動(dòng)的順利進(jìn)行。另外，將PLC技術(shù)應(yīng)用在自動(dòng)化控制系統(tǒng)之中，也能提高系統(tǒng)的抗干擾能力，降低外界因素對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的負(fù)面影響，進(jìn)而給自動(dòng)化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供了有力保障。

三、PLC技術(shù)在自動(dòng)化控制中的應(yīng)用方法

（一）實(shí)際控制變量中的應(yīng)用

PLC技術(shù)應(yīng)用在自動(dòng)化控制系統(tǒng)的過(guò)程中，對(duì)系統(tǒng)的實(shí)際控制變量應(yīng)用是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。自動(dòng)化控制系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，往往難以對(duì)變量進(jìn)行有效控制，變量是難以避免的，而且系統(tǒng)運(yùn)行所產(chǎn)生的變量也具有不可控性和不可預(yù)估性，這都不利于提升自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率。而通過(guò)PLC技術(shù)的應(yīng)用，就能降低對(duì)系統(tǒng)變量的預(yù)估與控制難度，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)變量的控制，就能讓系統(tǒng)運(yùn)行效率大幅提升，保證了對(duì)系統(tǒng)變量的精準(zhǔn)控制，也能讓系統(tǒng)更加穩(wěn)定地運(yùn)行，確保系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，這對(duì)提升生產(chǎn)效率，確保生產(chǎn)質(zhì)量安全都有重要意義。

（二）邏輯開(kāi)關(guān)中的應(yīng)用

將PLC技術(shù)加入自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)邏輯開(kāi)關(guān)的變量調(diào)整，這也是PLC的主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)。在原有的自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)繼電器系統(tǒng)的控制往往只能進(jìn)行對(duì)單一設(shè)備的控制，并不能實(shí)現(xiàn)多個(gè)設(shè)備的同步控制，這也讓原本的自動(dòng)化控制系統(tǒng)性能低下。而將PLC技術(shù)應(yīng)用在自動(dòng)化控制系統(tǒng)之中，借助PLC技術(shù)就能達(dá)到多臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備同步控制的目的，同時(shí)也能讓各個(gè)系統(tǒng)中的邏輯開(kāi)關(guān)的控制能力得到充分發(fā)揮，進(jìn)而形成一個(gè)更加開(kāi)放的邏輯。

在原本的電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)之中，電氣開(kāi)關(guān)的自動(dòng)化控制是通過(guò)磁性繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，控制模式下的操控點(diǎn)較多，也導(dǎo)致系統(tǒng)接線操作更加復(fù)雜，使得外界環(huán)境因素對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性與可靠性的影響更為嚴(yán)重，會(huì)降低系統(tǒng)的運(yùn)行效率。不利于自動(dòng)化的發(fā)展。在改進(jìn)電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)時(shí)，借助PLC技術(shù)來(lái)解決開(kāi)關(guān)量控制問(wèn)題，就能建立起集中控制的控制模式，對(duì)原本的控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，完善系統(tǒng)中存在缺陷問(wèn)題的電氣元件，這樣就能更好地提升電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率與質(zhì)量。例如，在生產(chǎn)活動(dòng)中，帶式運(yùn)輸設(shè)備都要由兩部電機(jī)來(lái)提供動(dòng)力，此時(shí)系統(tǒng)總運(yùn)輸量就能達(dá)到40t/h，利用PLC技術(shù)的開(kāi)關(guān)量對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制，按照由后至前的啟動(dòng)順序啟動(dòng)帶式運(yùn)輸機(jī)，完成生產(chǎn)工作后再依次關(guān)閉機(jī)組，這樣就能顯著提升運(yùn)輸工作的控制效率。

（三）運(yùn)動(dòng)模塊中的應(yīng)用

在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，包含了多個(gè)運(yùn)動(dòng)模塊，將PLC技術(shù)應(yīng)用其中，就能達(dá)到控制系統(tǒng)運(yùn)行軌跡的目的，實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)行或圓周運(yùn)動(dòng)的有效控制，同時(shí)也能更準(zhǔn)確地掌握系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)變化。PLC技術(shù)的應(yīng)用，能夠準(zhǔn)確獲取系統(tǒng)中每個(gè)運(yùn)動(dòng)模塊的運(yùn)行數(shù)據(jù)，從而將數(shù)據(jù)信息反饋給系統(tǒng)裝置的板塊設(shè)置，這樣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率、運(yùn)行準(zhǔn)確性都得到了保障。

（四）運(yùn)行順序的控制

在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，運(yùn)行時(shí)間與能耗是成正比的，運(yùn)行時(shí)間增加會(huì)造成能耗的大幅提升，這不利于企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，如果不能對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行順序進(jìn)行合理控制，就會(huì)讓企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的最終收益難以提升。將PLC技術(shù)應(yīng)用在原本的電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)之中，對(duì)傳統(tǒng)繼電器控制元件加以優(yōu)化，就能讓系統(tǒng)運(yùn)行順序的控制能力與靈敏性得到穩(wěn)步提升，進(jìn)而改善電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)能耗較高的問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)作業(yè)過(guò)程中自動(dòng)化設(shè)備的單獨(dú)控制，有效解決系統(tǒng)控制順序紊亂的問(wèn)題，同時(shí)也能避免設(shè)備控制量差造成的相關(guān)問(wèn)題。例如：在建立遠(yuǎn)程IQ站與主站時(shí)，應(yīng)用PLC技術(shù)對(duì)控制站點(diǎn)的構(gòu)建加以優(yōu)化，利用PLC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備的有效控制，這樣就能建立其控制效率更高、操作更方便的人機(jī)接口遠(yuǎn)程控制平臺(tái)。

（五）集成系統(tǒng)中的應(yīng)用

為了更好地實(shí)現(xiàn)多個(gè)系統(tǒng)的有效集合，在構(gòu)建集成系統(tǒng)時(shí)也可以應(yīng)用PLC技術(shù)，集成系統(tǒng)的建立有助于提升系統(tǒng)工作效率，有利于降低系統(tǒng)建設(shè)成本。在集成系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，需要按照要求對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行調(diào)整。此時(shí)先要將整個(gè)系統(tǒng)停止，而停止系統(tǒng)運(yùn)行的操作過(guò)于繁瑣，也會(huì)影響正常的生產(chǎn)活動(dòng)。此時(shí)將PLC技術(shù)應(yīng)用在自動(dòng)化控制系統(tǒng)之中，就能完成對(duì)系統(tǒng)內(nèi)某個(gè)特定區(qū)域的單一控制與調(diào)整，同時(shí)也能保證整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。將PLC技術(shù)應(yīng)用在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的閉環(huán)控制。PLC技術(shù)能夠?yàn)橄到y(tǒng)閉環(huán)控制提供更加安全可靠的運(yùn)行環(huán)境，這樣就能讓自動(dòng)化控制系統(tǒng)得到進(jìn)一步完善。

四、PLC程序的開(kāi)發(fā)要求

為了保證PLC系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，在開(kāi)發(fā)PLC程序時(shí)，必須滿足組多要求，對(duì)系統(tǒng)功能的需求不明確、業(yè)務(wù)流程設(shè)置不合理，就會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的功能效果，也會(huì)加大系統(tǒng)構(gòu)建時(shí)的成本。因此，根據(jù)系統(tǒng)功能需求，建立準(zhǔn)確的需求文檔是項(xiàng)目成功的關(guān)鍵。開(kāi)發(fā)PLC系統(tǒng)程序時(shí)，首先要確定程序的語(yǔ)法，確保語(yǔ)法的合乎規(guī)范，才能讓PLC程序與PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)相互兼容，確保目標(biāo)代碼能夠正確執(zhí)行，避免出現(xiàn)代碼錯(cuò)誤而影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。在開(kāi)發(fā)PLC程序時(shí)，要按照以下流程進(jìn)行設(shè)計(jì)，PLC程序設(shè)計(jì)流程如圖1所示。

圖1 PLC程序設(shè)計(jì)流程

五、結(jié)論

綜上所述，PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，有助于提高系統(tǒng)控制變量、邏輯開(kāi)關(guān)、運(yùn)動(dòng)模塊以及集成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水平，能夠讓電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)更加完善。結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況，合理利用PLC技術(shù)，以提高生產(chǎn)活動(dòng)的自動(dòng)化技術(shù)水平，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用創(chuàng)新，促進(jìn)企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。