論電氣控制與PLC技術(shù)的融合性研究

王海東 孫家麗

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種技術(shù)和設(shè)備不斷的出現(xiàn)并且的在實(shí)際中運(yùn)用，對(duì)社會(huì)的發(fā)展有極大的推動(dòng)作用，PLC就是眾多先進(jìn)科技中的一種。PLC在電氣行業(yè)應(yīng)用，為電氣行業(yè)的發(fā)展注入了新的力量，其與電氣控制的相互融合，使電氣控制系統(tǒng)更加先進(jìn)和完善，也極大的提高了電氣控制的質(zhì)量，有利于電氣行業(yè)的發(fā)展。本文簡(jiǎn)單介紹了PLC技術(shù)和電氣控制系統(tǒng)，并且對(duì)電氣控制和PLC技術(shù)的融合性進(jìn)行了，希望能夠相關(guān)行業(yè)的工作者提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：電氣控制;PLC技術(shù);融合性研究

中圖分類號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言：

隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的不斷改革，使得企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。所以，企業(yè)如果想要發(fā)展，就要不斷的運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)和方法，不斷提升企業(yè)的生產(chǎn)力和競(jìng)爭(zhēng)力，從而在激烈的市場(chǎng)中站穩(wěn)腳跟。在電力行業(yè)中，將電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)融合起來，可以充分滿足企業(yè)的生產(chǎn)需要和生產(chǎn)效率。電氣控制設(shè)備采用的是控制回路，它主要用于保障設(shè)備的安全運(yùn)行。包括在測(cè)量、保護(hù)、自動(dòng)控制和檢測(cè)等。而PLC技術(shù)主要是以自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)等為基礎(chǔ)的，并隨著科技的發(fā)展逐步發(fā)展起來的一種通用型的控制器，是一種專門應(yīng)用于工業(yè)控制高性能設(shè)備，在工業(yè)企業(yè)中得到了廣泛運(yùn)用。

一、PLC技術(shù)的簡(jiǎn)介

PLC是一個(gè)以微處理器為核心的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)裝置，專為在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用以在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)/計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC充分利用了微處理器的優(yōu)點(diǎn)，又照顧到現(xiàn)場(chǎng)電氣操作維修人員的技能與習(xí)慣，特別是PLC的程序編制，不需要專門的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言知識(shí)，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的簡(jiǎn)單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學(xué);調(diào)試與查錯(cuò)也都很方便。用戶在購(gòu)到所需的PLC后，只需按說明書的提示，做少量的接線和簡(jiǎn)易的用戶程序編制工作，就可靈活方便地將PLC應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。而當(dāng)PLC技術(shù)與電氣控制技術(shù)的融合，使這兩者的優(yōu)點(diǎn)都逐漸顯現(xiàn)出來了。PLC技術(shù)在兩者融合之后，顯示出其很強(qiáng)的抗干擾能力以及自我診斷能力。它與電氣控制的融合使電氣控制系統(tǒng)更加可靠，可以更有效的解決電氣控制系統(tǒng)中的故障。

二、有關(guān)電氣控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)介

電氣控制系統(tǒng)一般稱為電氣設(shè)備二次控制回路，主要有兩類，即高壓電氣設(shè)備和低壓電氣設(shè)備兩種。不同的設(shè)備有不同的控制回路，而且電氣設(shè)備的壓力高低不同，其控制方式也各不相同，其主要的功能與作用是保證設(shè)備可以安全可靠的運(yùn)行。那么在常用的電氣控制線路中，基本回路由五個(gè)部分組成。首先，是電源供電回路，其次，保護(hù)回路，它可以保護(hù)電氣設(shè)備，防止線路出現(xiàn)短路、過載和失壓等情況，由熔斷器、熱繼電器、失壓線圈、整流組件和穩(wěn)壓組件等保護(hù)組件組成。第三，信號(hào)回路，該設(shè)備可以及時(shí)反映或顯示設(shè)備和線路正常與非正常工作狀態(tài)信息的回路，如不同顏色的信號(hào)燈。第四，自動(dòng)與手動(dòng)回路。在電氣設(shè)備設(shè)置了自動(dòng)回路，這樣可以提供工作效率。但是，在安裝、調(diào)試及緊急事故的處理中，控制線路中除了設(shè)置自動(dòng)回路還需要設(shè)置手動(dòng)回路，通過組合開關(guān)來實(shí)現(xiàn)手自動(dòng)之間的轉(zhuǎn)換。第五，制動(dòng)停車回路。切斷電路的供電電源，并采取某些制動(dòng)措施，使電動(dòng)機(jī)迅速停車的控制環(huán)節(jié)，如能耗制動(dòng)、電源反接制動(dòng)，倒拉反接制動(dòng)和再生發(fā)電制動(dòng)等。

三、將PLC技術(shù)與電氣控制融合分析

（一）輸出刷新階段

此階段的工作方式為當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，可編程邏輯控制器就進(jìn)入輸出刷新階段。這個(gè)過程中，可編程邏輯控制器的最后輸出過程是CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。三個(gè)工作狀態(tài)循環(huán)運(yùn)行，重復(fù)輸入采樣階段、用戶程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段三個(gè)過程。每進(jìn)行這三個(gè)階段就是一個(gè)周期。實(shí)際工廠或單位應(yīng)用中，很多機(jī)械設(shè)備的工作流程也可分為一系列不斷重復(fù)的順序動(dòng)作，因此綜上所述可得出：機(jī)械設(shè)備和PLC技術(shù)的工作流程和工作形式類似，電氣控制和PLC技術(shù)可得到很好的配合和互通有無(wú)，簡(jiǎn)單方便、提高工作效率，減少故障和開發(fā)研究的費(fèi)用

（二）用戶程序執(zhí)行階段

此階段中，其工作方式是掃描用戶程序（梯形圖）。并且，其順利大體上是按照從上到下的，其中具體工作時(shí)，先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算。用戶程序執(zhí)行階段過程中，與輸入采用階段相同的是輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而不同的是其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化。

（三）擴(kuò)展了運(yùn)用功能

在電氣控制系統(tǒng)中，可編程邏輯控制器實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)復(fù)雜繼電器電路的替代，同時(shí)，在使用功能方面也實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)展，因此其應(yīng)用范圍在不斷的增大。可編程邏輯控制器不僅僅能夠在單獨(dú)的機(jī)械設(shè)備中進(jìn)行使用，同時(shí)，也能應(yīng)用在復(fù)雜的流水線和組合機(jī)床設(shè)備中，這樣對(duì)工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的影響更大。可編程邏輯控制器對(duì)電氣控制系統(tǒng)中的溫度、速度、流量、液壓等模擬量都能進(jìn)行控制，其是一臺(tái)大型的集中式控制系統(tǒng)，在電氣控制系統(tǒng)中對(duì)多個(gè)設(shè)備進(jìn)行了組合控制，其中主要的工作由可編程控制器來進(jìn)行完成，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)中心的各個(gè)部分都會(huì)產(chǎn)生很大的影響，出現(xiàn)停止運(yùn)行的問題，整個(gè)控制對(duì)象也會(huì)出現(xiàn)停止運(yùn)行的情況。可編程邏輯控制器承擔(dān)著分散控制系統(tǒng)時(shí)，每個(gè)控制對(duì)象都需要有一臺(tái)設(shè)備，然后才能實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞以及指令的接受。

（四）在數(shù)字控制領(lǐng)域

PLC（可編程邏輯控制器）獨(dú)有體積小和重量輕的的優(yōu)點(diǎn)，小型的PLC底部尺寸小于100mm，重量比較輕，使其很容易安裝，電氣控制容易組裝，易于一體化。PLC應(yīng)用于各種的電氣控制場(chǎng)所，PLC技術(shù)的數(shù)據(jù)應(yīng)用能力可應(yīng)用于數(shù)字控制領(lǐng)域中。電氣控制中的PLC技術(shù)在內(nèi)部結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝方面都采用了抗干擾技術(shù)，提高系統(tǒng)的可靠性。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著PLC價(jià)格的降低以及PLC網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，采用PLC可編程控制程序的綜合保護(hù)裝置，它能夠?yàn)樽詣?dòng)化控制應(yīng)用提供安全可靠和比較完善的解決方案，適合于當(dāng)前工業(yè)企業(yè)對(duì)自動(dòng)化的需要。在當(dāng)今21世紀(jì)各方面全速發(fā)展的現(xiàn)在，將電氣控制和PLC技術(shù)的相結(jié)合的進(jìn)一步深化將進(jìn)一步加深工業(yè)化進(jìn)程，對(duì)工業(yè)、經(jīng)濟(jì)和生活產(chǎn)生更好的發(fā)展。

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