基于PLC技術(shù)的電氣控制應(yīng)用

在社會(huì)科技不斷發(fā)展過(guò)程中，控制系統(tǒng)也經(jīng)歷了較大的變化，自動(dòng)化制動(dòng)控制已經(jīng)逐漸替代了傳統(tǒng)手動(dòng)控制，并逐漸向著智能化控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。PLC在這一過(guò)程中發(fā)揮了重要的作用，本文首先對(duì)PLC技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行分析，然后分析目前電氣控制中PLC技術(shù)存在的問(wèn)題，隨后提出針對(duì)性的對(duì)策，最后分析PLC技術(shù)在電氣控制中的具體運(yùn)用，希望能夠給相關(guān)人員提供參考。

【關(guān)鍵詞】PLC技術(shù) 電氣控制 應(yīng)用

PLC技術(shù)是可編程邏輯控制器的簡(jiǎn)稱，是計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的一種，集合自動(dòng)控制技術(shù)、通訊技術(shù)，主要用于工業(yè)控制領(lǐng)域中。PLC技術(shù)具有實(shí)用性強(qiáng)、體積小、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)領(lǐng)域迅速得到廣泛的運(yùn)用。電氣控制主要包括一次回路控制、二次回路控制，通過(guò)電氣控制能夠保證電氣設(shè)備運(yùn)行的安全性與可靠性，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)與控制。近年來(lái)，我國(guó)電氣工程發(fā)展十分迅速，加強(qiáng)對(duì)PLC技術(shù)在電氣控制領(lǐng)域中運(yùn)用的研究具有十分現(xiàn)實(shí)的意義。

1 PLC技術(shù)特點(diǎn)

PLC工作過(guò)程分為三步，即收集和輸入原始數(shù)據(jù)、采用相關(guān)程序處理輸入數(shù)據(jù)、控制過(guò)程。具體來(lái)說(shuō)，第一步主要是在相關(guān)控制軟件作用下，通過(guò)事先設(shè)置程序代碼，對(duì)輸入?yún)^(qū)實(shí)行監(jiān)測(cè)，對(duì)輸入?yún)^(qū)狀態(tài)進(jìn)行分析與判斷。第二步根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定程序，檢測(cè)輸入或收集到數(shù)據(jù)的狀態(tài)，判斷這些數(shù)據(jù)能否進(jìn)入相關(guān)的邏輯運(yùn)算；第三步主要是將第二步中計(jì)算結(jié)果傳遞給控制系統(tǒng)，通過(guò)主機(jī)發(fā)送信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的控制。以上三個(gè)步驟是一個(gè)工作周期，但要完成對(duì)電氣設(shè)備的控制，還需要多個(gè)工作周期才能實(shí)現(xiàn)。

PLC技術(shù)在電氣控制領(lǐng)域得到了廣泛的運(yùn)用，得益于其以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：

（1）適用性強(qiáng)。PLC技術(shù)能夠用于不同規(guī)模的電氣控制，具有邏輯處理功能，同時(shí)還具備數(shù)據(jù)運(yùn)算功能，對(duì)數(shù)字控制發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。同時(shí)，隨著我國(guó)科技水平的提升，PLC技術(shù)也不斷完善，運(yùn)用領(lǐng)域也更加廣泛，包括溫度控制、位置控制、CNG控制等，對(duì)整個(gè)電氣控制發(fā)展起到了關(guān)鍵的作用。

（2）簡(jiǎn)便性。PLC技術(shù)運(yùn)用極為簡(jiǎn)單，采用的編程語(yǔ)言也十分簡(jiǎn)單。在圖形符號(hào)、梯形圖語(yǔ)言以及表達(dá)方式等方面，PLC編程語(yǔ)言與繼電器電路圖具有較高的相似度，能夠便于電氣工程技術(shù)人員熟練的掌握。

（3）PLC模塊體積小，在科技發(fā)展中，很多超小型的PLC模塊重量小于150克，大小在100毫米以下。同時(shí)，這種小型的PLC模塊在運(yùn)行過(guò)程中具有較低的功耗，安裝起來(lái)也十分方便，是機(jī)電一體化發(fā)展中重要的環(huán)節(jié)。

（4）抗干擾能力強(qiáng)。正常情況下，電氣線路運(yùn)行過(guò)程中，干擾能力是保證系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵，不管是生產(chǎn)工藝還是系統(tǒng)內(nèi)部，都需要從抗干擾能力方面進(jìn)行考慮。同時(shí)，PLC模塊具有一定的自檢功能，對(duì)于硬件故障具有敏銳的觀察能力，一旦發(fā)生故障，會(huì)在第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)。強(qiáng)大的抗干擾能力，能夠避免模塊受到外界的干擾，保證電氣系統(tǒng)運(yùn)行的安全與穩(wěn)定。

除了上述幾個(gè)特點(diǎn)外，PLC技術(shù)運(yùn)用自身技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在電氣工程系統(tǒng)維護(hù)改造過(guò)程中發(fā)揮重要的作用，能夠利用存儲(chǔ)邏輯替代接線邏輯，方便后期維護(hù)工作，同時(shí)保證電氣改造中的絕對(duì)安全。

2 電氣控制中PLC技術(shù)存在的問(wèn)題

2.1 不定期控制性出錯(cuò)

導(dǎo)致不定期控制性錯(cuò)誤的因素有多方面，既有人為因素，又有不可抗力因素。不可抗拒因素主要包括動(dòng)物破壞、電線老化等，由于這些因素的存在，導(dǎo)致信號(hào)無(wú)法及時(shí)準(zhǔn)確的傳遞到PLC控制中心，導(dǎo)致輸入數(shù)據(jù)運(yùn)行狀態(tài)無(wú)法被準(zhǔn)確的判斷。而人為因素主要包括施工破壞、機(jī)械設(shè)備開關(guān)沒(méi)有徹底打開，影響數(shù)據(jù)輸入、收集，導(dǎo)致內(nèi)部控制中心接收到錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)異常。除此之外，還有別的因素也會(huì)導(dǎo)致控制性錯(cuò)誤發(fā)生，包括線頭接觸點(diǎn)不牢固、觸點(diǎn)接線處損壞等。這些問(wèn)題的存在，都會(huì)導(dǎo)致PLC控制系統(tǒng)接收道德數(shù)據(jù)不能準(zhǔn)確判斷其狀態(tài)，對(duì)系統(tǒng)分析數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)的效率造成影響。

2.2 PLC運(yùn)行過(guò)程中存在的問(wèn)題

在PLC運(yùn)行過(guò)程中存在的問(wèn)題包括以下幾個(gè)方面：

（1）程序指令執(zhí)行錯(cuò)誤。這種錯(cuò)誤的發(fā)生主要是由于控制系統(tǒng)接觸器不牢固、電磁干擾等，導(dǎo)致動(dòng)作指令不能及時(shí)有效的傳遞到PLC執(zhí)行端；

（2）電動(dòng)閥、機(jī)械開關(guān)故障等，都會(huì)影響PLC控制系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3 針對(duì)上述問(wèn)題的對(duì)策

3.1 對(duì)故障類型進(jìn)行精確分類

從上述故障原因上可以看出，造成PLC運(yùn)行故障的原因具有一定的共通性，導(dǎo)致故障發(fā)生后不能及時(shí)的找出原因。因此，為了能夠第一時(shí)間找到故障原因，需要針對(duì)每一個(gè)故障因素進(jìn)行分析，細(xì)化分類標(biāo)準(zhǔn)，以便能夠準(zhǔn)確的找到故障，降低故障對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的影響。

3.2 加強(qiáng)程序糾錯(cuò)工作

PLC計(jì)算機(jī)和普通計(jì)算機(jī)存在較大的差別，PLC編程應(yīng)用范圍較窄，主要是為了能夠?yàn)楣こ碳夹g(shù)人員、控制人員提供便利，提升工作效率，因此加強(qiáng)了PLC的閉合性，但普通計(jì)算機(jī)具有較強(qiáng)的開放性，在程序編程過(guò)程中需要開放思路，增加程序的重塑性以及廣泛性。在電氣設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，相關(guān)人員常常發(fā)生操作錯(cuò)誤，而PLC系統(tǒng)不能識(shí)別錯(cuò)誤的操作，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行造成影響。為了有效的改善這一問(wèn)題，必須加強(qiáng)程序糾錯(cuò)，強(qiáng)化糾錯(cuò)程序在系統(tǒng)中的比例，一旦發(fā)生錯(cuò)誤、故障，及時(shí)采取有效的措施進(jìn)行糾正。

3.3 對(duì)程序中預(yù)警工作進(jìn)行強(qiáng)化處理

報(bào)錯(cuò)預(yù)警是PLC程序運(yùn)行過(guò)程中必須加強(qiáng)的環(huán)節(jié)，當(dāng)程序運(yùn)行中發(fā)生故障、錯(cuò)誤時(shí)，就應(yīng)該發(fā)出預(yù)警，同時(shí)停止程序的運(yùn)行。且能夠產(chǎn)生錯(cuò)誤報(bào)告，將錯(cuò)誤的位置標(biāo)明，便于檢修人員能夠及時(shí)分析錯(cuò)誤原因，同時(shí)有效的處理故障，恢復(fù)程序正常運(yùn)行，降低因故障導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失。

4 PLC技術(shù)在電氣控制中的具體運(yùn)用

PLC技術(shù)在電氣控制中的運(yùn)用，能夠有效提升控制的有效率，保證電氣系統(tǒng)運(yùn)行的安全與穩(wěn)定，其具體運(yùn)用體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

4.1 PLC技術(shù)在控制模擬量中的運(yùn)用

電氣控制具有廣泛的應(yīng)用范圍，在不同生產(chǎn)領(lǐng)域都能夠涉獵，同時(shí)不同領(lǐng)域的運(yùn)用采用的參數(shù)也不盡相同。通常情況下，濕度、溫度等都是電氣控制中的重要參數(shù)，如果濕度、溫度等參數(shù)超出標(biāo)準(zhǔn)，很可能影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。PLC技術(shù)在控制模擬量中的運(yùn)用，能夠通過(guò)自身優(yōu)勢(shì)，提升控制模擬量運(yùn)行效率，保證控制的有效性，快速的完成數(shù)模轉(zhuǎn)化過(guò)程，并記錄相關(guān)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬量的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

4.2 PLC技術(shù)在開關(guān)量控制中的應(yīng)用

在電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，存在較多的開關(guān)控制設(shè)備，對(duì)于這些開關(guān)控制設(shè)備運(yùn)用的是否得當(dāng)，在很大程度上關(guān)系到整個(gè)電氣控制的效果。同時(shí)，開關(guān)是生產(chǎn)、生活中運(yùn)用最為普遍的控制技術(shù)之一，通過(guò)PLC編程技術(shù)，通過(guò)可編程芯片編寫程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)這些開關(guān)、設(shè)備等邏輯控制，與繼電器電路配合或替代繼電器。通過(guò)對(duì)開關(guān)量控制，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)單臺(tái)設(shè)備的啟停，具有獨(dú)立控制的能力；同時(shí)能夠控制單步、連續(xù)或周期任務(wù)，提升開關(guān)量控制的整體效果，保證電氣控制水平。

4.3 PLC技術(shù)在運(yùn)動(dòng)控制中的運(yùn)用

電氣控制的廣泛性更多體現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)控制之中。但是在電氣控制實(shí)施過(guò)程中，電氣控制效率要求極高。而PLC技術(shù)在運(yùn)動(dòng)控制中的運(yùn)用，能夠根據(jù)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)分析，包括圓周運(yùn)動(dòng)、直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)等，同時(shí)根據(jù)控制任務(wù)完成編程程序。同時(shí)將編程程序配置到運(yùn)動(dòng)控制模版中。例如在機(jī)床、電梯、機(jī)械制造等領(lǐng)域的運(yùn)用，能夠保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全，減少故障發(fā)生機(jī)率，為人們生活、工作提供安全保障。

4.4 PLC技術(shù)在交通系統(tǒng)中的運(yùn)用

可編程控制器在交通控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，在交通系統(tǒng)中，可編程控制器主要用于信號(hào)燈的控制，也可以用于整個(gè)交通系統(tǒng)總線的控制。PLC可編程控制器在交通系統(tǒng)中的應(yīng)用，大大提高了交通系統(tǒng)的工作效率，在交通越來(lái)越擁堵的今天顯得尤其重要，尤其是人工智能的應(yīng)用，使得交通的電子監(jiān)控更加完善，也更加高效，這使得交通監(jiān)督工作量大大減少。由于類似電子監(jiān)控的智能化設(shè)備使用，也使得整個(gè)交通管理更加規(guī)范化，一旦違反交通規(guī)則，肯定會(huì)被監(jiān)控到。

5 總結(jié)

通過(guò)上述分析可知，PLC技術(shù)在電氣控制中的運(yùn)用，不僅能夠有效的提升電氣控制的有效性，保證電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定與安全。相信隨著我國(guó)科技水平的發(fā)展，PLC技術(shù)在電氣控制中的運(yùn)用會(huì)更加深入，為我國(guó)工業(yè)發(fā)展做出更加巨大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]于萍.電氣控制與PLC應(yīng)用計(jì)數(shù)的分析研究[J].黑龍江科技信息，2014，17（08）：144-145.

[2]龔朝旭，齊新陽(yáng).PLC計(jì)數(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用分析[J].中國(guó)科技投資，2016，23（02）：99-100.

[3]李偉梅，岳曉旭.基于PLC計(jì)數(shù)在電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)，2015，21（02）：47-48.

[4]王伯嶺.PLC控制計(jì)數(shù)在礦山電氣控制中的應(yīng)用分析[J].工程技術(shù)，2016，10（08）：87-88.

[5]岳鐵剛.PLC技術(shù)在起重機(jī)械電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].工程技術(shù)，2015，32（13）：255-257.

[6]周亞龍.電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)的分析研究[J].科學(xué)中國(guó)人，2016，14（05）：165-166.

[7]郭翔.電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)分析[J].工業(yè)b，2015，17（08）：32-33.

[8]宋利.基于PLC的自動(dòng)化電氣控制措施分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（08）：144-144.

[9]周志紅.PLC技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用分析[J].電子技術(shù)與軟件工程， 2016（06）：144-144.

作者簡(jiǎn)介

謝華東（1979-），男，現(xiàn)為江西應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院機(jī)電學(xué)院黨總支副書記，副教授，研究方向?yàn)殡姎夤こ屉姎夤こ套詣?dòng)化、學(xué)生工作管理。

作者單位

江西應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院機(jī)電學(xué)院 江西省贛州市 341000