PLC在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

秦沖

摘? 要：在時(shí)代與科技技術(shù)的高速發(fā)展的背景下，各種先進(jìn)的技術(shù)在電氣工程中得以廣泛應(yīng)用。現(xiàn)階段，PLC控制技術(shù)也得到了較大發(fā)展，進(jìn)而提升了相關(guān)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量與運(yùn)行效率。速度快、靈敏度高、準(zhǔn)確度高是 PLC 技術(shù)最顯著的幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制的穩(wěn)定和安全方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。尤其是隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷更新?lián)Q代，為了滿足電氣設(shè)備自動(dòng)化控制更高的需求，PLC 技術(shù)的智能化和網(wǎng)絡(luò)化顯得愈發(fā)重要。

關(guān)鍵詞：電氣工程;自動(dòng)化控制;PLC技術(shù)

引言

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的企業(yè)生產(chǎn)也逐漸引用了多種類型的自動(dòng)化控制系統(tǒng)來提高工作效率。從20世紀(jì)70年代起，大規(guī)模的集成電路和微型電子計(jì)算機(jī)逐漸在工業(yè)的機(jī)械化生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，促進(jìn)了我國工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平的全面提高。21世紀(jì)之后，數(shù)字化與信息化技術(shù)在全社會的推廣中實(shí)現(xiàn)普及，我國的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備在電機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)以及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)發(fā)展的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的系統(tǒng)優(yōu)化，PLC技術(shù)也在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)了廣泛應(yīng)用，提高了我國電氣設(shè)備的自動(dòng)化水平。

1PLC的概述

PLC是可以通過編程邏輯控制的一項(xiàng)技術(shù)，也是為了電氣自動(dòng)化應(yīng)用而產(chǎn)生的一個(gè)電子系統(tǒng)，主要由計(jì)算機(jī)數(shù)字化、控制系統(tǒng)、現(xiàn)場總線三項(xiàng)技術(shù)組成。PLC在電氣自動(dòng)化方面具備良好的適應(yīng)性、實(shí)用性，控制效果良好。PLC通過操作者輸入指令，在內(nèi)部程序中進(jìn)行控制、計(jì)算、邏輯運(yùn)算等指令運(yùn)行，同時(shí)使用的是可編程的存儲器，輸出到工程使用的生產(chǎn)機(jī)械中達(dá)到一種控制效果。隨著社會的發(fā)展，為了適應(yīng)社會環(huán)境，PLC新增了一些新型功能，如可以進(jìn)行通信增強(qiáng)、溫度控制、位置控制等，大大提升了運(yùn)行速度和工作效率，對電氣自動(dòng)化工業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。

2PLC技術(shù)的優(yōu)勢

PCL技術(shù)是一種高效的新型控制技術(shù)。結(jié)合當(dāng)前應(yīng)用該技術(shù)的具體情況，該技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢可以總結(jié)為以下幾點(diǎn)：（1）安裝步驟簡單。PCL控制系統(tǒng)的組成比較簡單，因此，在進(jìn)行組裝的過程中，不需要復(fù)雜的安裝流程，技術(shù)人員只需將傳輸線、電源以及外界進(jìn)行有效的連接即可。不僅能夠有效地節(jié)約控制系統(tǒng)的安裝時(shí)間，還可以為企業(yè)節(jié)省一定的成本，使企業(yè)快速進(jìn)入生產(chǎn)。（2）PCL控制系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定與安全。該系統(tǒng)運(yùn)行過程中能夠?qū)收线M(jìn)行監(jiān)測并報(bào)警，提醒技術(shù)人員及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，從而提高了該系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。（3）能耗低，效率高。由于該系統(tǒng)的組成比較簡單，因此，該系統(tǒng)運(yùn)行過程中不需要消耗過多的能源，大大降低了能源的消耗量，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了環(huán)境保護(hù)節(jié)能降耗的目標(biāo)。（4）適應(yīng)性強(qiáng)，反應(yīng)靈敏度高。在對PCL控制系統(tǒng)進(jìn)行操控時(shí)，操作人員只需要明確每個(gè)控制按鈕的作用就可以，操作人員不需要較多的計(jì)算機(jī)專業(yè)知識。同時(shí)，由于該系統(tǒng)比較簡單，使得后期的維護(hù)與保養(yǎng)更加簡單，大大降低了設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用。（5）自動(dòng)識別能力強(qiáng)。該系統(tǒng)能夠自行對輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測，確保輸出數(shù)據(jù)的完整性，并及時(shí)彌補(bǔ)輸出數(shù)據(jù)中存在的不足之處。

3PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的具體應(yīng)用

3.1PLC技術(shù)在機(jī)電自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

在機(jī)電自動(dòng)化控制工作中，PLC技術(shù)的應(yīng)用包括開關(guān)量控制、電梯控制、火電控制、機(jī)床電氣控制、順序控制等。特別是在開關(guān)量控制工作中，PLC技術(shù)的融入使短路的問題得到了有效的控制，整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行速度也得到了大幅度的提升。從電梯控制系統(tǒng)的角度分析，因?yàn)镻LC技術(shù)本身就具有操作簡單、抗干擾性強(qiáng)的特點(diǎn)，所以將其運(yùn)用到電梯系統(tǒng)中，可以避免電梯處于停電狀態(tài)前仍然進(jìn)行一段時(shí)間的運(yùn)行，從而有效避免安全事故的出現(xiàn)。在核電控制系統(tǒng)方面的應(yīng)用，可以使傳統(tǒng)的火電控制系統(tǒng)存在的漏洞得以快速解決。據(jù)了解傳統(tǒng)的火電控制系統(tǒng)使用電磁型的繼電器，電子元件過多，內(nèi)部的接線十分復(fù)雜，一旦發(fā)生故障，維修的難度就很大。PLC設(shè)備不需要太多實(shí)物原件，因此它的運(yùn)行穩(wěn)定性比較高，一旦出現(xiàn)事故就可以快速進(jìn)行處理。

3.2集中性控制系統(tǒng)

一臺合格的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，主要由一臺功能性較強(qiáng)并且質(zhì)量水平符合標(biāo)準(zhǔn)的堅(jiān)固中央PLC控制系統(tǒng)以及多個(gè)設(shè)備共同組成，所以，這樣的系統(tǒng)具備中央集成式的特點(diǎn)。并且在此類設(shè)備系統(tǒng)中，不同的設(shè)備所運(yùn)行的順序不同，要按照合適的方式編制一套必須經(jīng)過PLC處理系統(tǒng)的程序，從這里可以看出，集中型的控制系統(tǒng)具備著諸多的優(yōu)點(diǎn)，例如，運(yùn)行效率高，投入成本低。雖然有著諸多的優(yōu)勢，然而，依舊存在著弊端。就是一旦要改變其中一個(gè)控制對象的程序，就要使得整個(gè)PLC控制系統(tǒng)進(jìn)入停止運(yùn)行的狀態(tài)，并且其他的控制對象也要強(qiáng)制停止。

3.3閉環(huán)控制中的應(yīng)用

對于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中的閉環(huán)控制系統(tǒng)來說，其中涵蓋了機(jī)器啟動(dòng)系統(tǒng)與現(xiàn)場手動(dòng)系統(tǒng)兩個(gè)環(huán)節(jié)。在閉環(huán)控制系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，應(yīng)用PLC技術(shù)能夠使閉環(huán)控制的功能得到全面發(fā)揮。例如在實(shí)際工作中，PLC模板在動(dòng)力機(jī)開機(jī)狀態(tài)下，可以參照電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行正確訪問，并隨著判斷是否執(zhí)行關(guān)閉或啟動(dòng)的指令。在閉環(huán)控制系統(tǒng)中合理應(yīng)用PLC技術(shù)非常重要，通過PLC技術(shù)與閉環(huán)控制有效結(jié)合，能夠使閉環(huán)控制系統(tǒng)功能性不足問題得到解決，所以，閉環(huán)技術(shù)是現(xiàn)階段PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中最受重視的應(yīng)用部分。

3.4通信數(shù)據(jù)處理控制

整個(gè)PLC系統(tǒng)控制器在運(yùn)作過程中，能夠基于數(shù)據(jù)的采集與整理來進(jìn)行數(shù)據(jù)編號，并且通過相應(yīng)的符號質(zhì)量來進(jìn)行信號的發(fā)送與傳輸。在這個(gè)過程中，首先是數(shù)據(jù)的自動(dòng)化處理階段。例如在PLC脈沖量的計(jì)算中，數(shù)控機(jī)床的角度控制能夠通過系統(tǒng)化的控制來明確電機(jī)的細(xì)分?jǐn)?shù)，從而通過計(jì)算來獲得步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)一圈所需要的總脈沖數(shù)。然后確定步進(jìn)電機(jī)滾輪直徑，計(jì)算滾輪周長，以此來計(jì)算每一脈沖運(yùn)行距離，最后才能計(jì)算設(shè)定距離所要運(yùn)行的脈沖數(shù)。其次，要實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的智能化通信，PLC系統(tǒng)需要通過多個(gè)通信接口的連接來進(jìn)行信號的傳輸與接收。比如數(shù)控機(jī)床的加工精度一般可達(dá)0.05～0.1mm，其主要是按數(shù)字信號形式控制的，數(shù)控裝置每輸出一脈沖信號，則機(jī)床移動(dòng)部件移動(dòng)一脈沖當(dāng)量（一般為0.001mm），而且機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙與絲桿螺距平均誤差可由數(shù)控裝置進(jìn)行補(bǔ)償。可以說，通信數(shù)據(jù)的處理與分析，正是PLC系統(tǒng)化操作中自動(dòng)化、數(shù)據(jù)化、智能化的表現(xiàn)。

3.5對PLC技術(shù)抗干擾性進(jìn)行提高

雖然PCL技術(shù)在應(yīng)用過程中具有一定的抗干擾性，但是，為了保證該技術(shù)應(yīng)用過程中發(fā)揮更多的作用，技術(shù)人員需要加大研究力度，進(jìn)一步提高該技術(shù)的抗干擾能力。企業(yè)、高校以及社會之間多個(gè)不同的機(jī)構(gòu)進(jìn)行有效的聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)不同資源的及時(shí)共享。針對PCL技術(shù)應(yīng)用過程中出現(xiàn)的問題，技術(shù)人員可以通過全面的探討與分析，從而找出優(yōu)化與解決問題的方式。此外，技術(shù)人員要全面分析干擾PCL技術(shù)應(yīng)用的主要因素，并對該技術(shù)進(jìn)行改造與升級。

結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前在電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用PLC，能全面提升工作效率，進(jìn)一步優(yōu)化控制效率，擴(kuò)大企業(yè)經(jīng)營效益。隨著各項(xiàng)生產(chǎn)要求逐步提升，在PLC技術(shù)應(yīng)用中要注重對電波等干擾性要素集中分析，整合各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用，強(qiáng)化電氣控制成效，為企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展提供有效動(dòng)力。

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