關(guān)于電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)的分析

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201720145

摘要：PLC技術(shù)是一種系統(tǒng)邏輯編輯程序，是對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)以及現(xiàn)代通信技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，在電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中能夠起到良好的應(yīng)用效果。因此，本文就電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)展開(kāi)分析和研究。

關(guān)鍵詞：電氣控制；PLC；技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC技術(shù)在工業(yè)電氣控制系統(tǒng)中得到了很好的應(yīng)用，通過(guò)PLC技術(shù)能夠有效提高控制系統(tǒng)的工作效率，因此應(yīng)當(dāng)在電氣控制系統(tǒng)中對(duì)PLC技術(shù)進(jìn)行深入研究。

一、電氣控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用問(wèn)題

（一）信號(hào)出錯(cuò)

電氣控制系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)線路受腐蝕，遭到動(dòng)物破壞，機(jī)械施工受損等情況，這些問(wèn)題都會(huì)造成控制系統(tǒng)無(wú)法正常工作，導(dǎo)致PLC控制程序無(wú)法接收到系統(tǒng)傳遞的信號(hào)，不能對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行判斷。此外，如果電磁設(shè)備的開(kāi)關(guān)出現(xiàn)故障，無(wú)法完全閉合，也會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常傳遞信號(hào)，對(duì)PLC程序的數(shù)據(jù)信息處理工作造成影響，致使電氣控制系統(tǒng)無(wú)法正常工作。這兩種問(wèn)題經(jīng)常會(huì)對(duì)PLC技術(shù)在電氣控制系統(tǒng)中正常應(yīng)用造成影響，導(dǎo)致系統(tǒng)信號(hào)無(wú)法有效的被PLC程序讀取[1]。

（二）執(zhí)行指令問(wèn)題

系統(tǒng)出現(xiàn)執(zhí)行錯(cuò)誤也是PLC技術(shù)應(yīng)用時(shí)常見(jiàn)的一種問(wèn)題，當(dāng)出現(xiàn)這種系統(tǒng)故障時(shí)，系統(tǒng)將無(wú)法正常完成控制程序發(fā)出的指令。這種故障的原因主要有：控制系統(tǒng)的負(fù)載設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題，電磁干擾設(shè)備出現(xiàn)接觸不良。這兩種因素都會(huì)造成PLC程序的信號(hào)不能被系統(tǒng)執(zhí)行。此外，如果系統(tǒng)的硬件設(shè)備出現(xiàn)開(kāi)關(guān)接觸不穩(wěn)，設(shè)備發(fā)生故障，變頻設(shè)備失靈等情況，也會(huì)導(dǎo)致PLC程序的信號(hào)無(wú)法被系統(tǒng)接收到。

二、電氣控制中PLC技術(shù)的改進(jìn)方式

（一）提高PLC技術(shù)的信號(hào)穩(wěn)定性

在電氣控制系統(tǒng)中，各部分的設(shè)備以及零件都需要保證穩(wěn)定、安全、可靠，減少由于硬件設(shè)備的問(wèn)題造成系統(tǒng)線路故障。同時(shí)在系統(tǒng)中需要加強(qiáng)PLC信號(hào)的穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)接收信號(hào)的能力，通過(guò)提高設(shè)備的靈敏程度，降低電氣控制系統(tǒng)出錯(cuò)的幾率，保證系統(tǒng)能夠?qū)LC程序的信號(hào)做出正確的判斷。

（二）健全PLC電氣控制系統(tǒng)的預(yù)警程序

在電氣控制系統(tǒng)中需要進(jìn)一步的完善系統(tǒng)故障預(yù)警程序，在預(yù)警模塊中應(yīng)當(dāng)設(shè)置更加人性化以及安全可靠的設(shè)備，建設(shè)一體化的智能預(yù)警系統(tǒng)，保證在生產(chǎn)過(guò)程中系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，能夠有效的進(jìn)行預(yù)防和及時(shí)的啟動(dòng)保護(hù)措施，將系統(tǒng)故障造成的損失降到最低。同時(shí)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)企業(yè)對(duì)系統(tǒng)預(yù)警程序的研發(fā)能力，可以吸收專(zhuān)業(yè)性人才設(shè)計(jì)出更加安全可靠的預(yù)警系統(tǒng)。

三、PLC技術(shù)在電氣控制中的具體應(yīng)用

（一）PLC電氣控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)PLC電氣控制系統(tǒng)時(shí)，需要從系統(tǒng)的各個(gè)組成部分進(jìn)行分析，其中包括了生產(chǎn)設(shè)備的使用性能、設(shè)備內(nèi)部的結(jié)構(gòu)以及設(shè)備生產(chǎn)加工情況等，同時(shí)在分析設(shè)備實(shí)際條件的情況下，設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)中啟動(dòng)模式、制動(dòng)方式、反向程序以及系統(tǒng)調(diào)速等。例如在籠型電動(dòng)反接設(shè)計(jì)中，需要保證交流電路不能串聯(lián)，因此應(yīng)當(dāng)計(jì)算回路中各個(gè)串聯(lián)電路的電子R。其中對(duì)R的計(jì)算應(yīng)該是：R=K*Uφ/Is

在計(jì)算公式中，R是電路的電阻值，而U則是電動(dòng)相的電壓，I是整個(gè)電路中的啟動(dòng)電流，k作為計(jì)算公式中的常數(shù)，當(dāng)I<0.15時(shí)，則K=1.5。

其次需要選擇合適的系統(tǒng)變壓器，負(fù)責(zé)控制系統(tǒng)電路中的電壓，保證在控制系統(tǒng)工作過(guò)程中線路電壓能夠始終維持穩(wěn)定。在選擇變壓器時(shí)應(yīng)當(dāng)遵循三條原則。首先，變壓器必須保證在系統(tǒng)一側(cè)使線路電壓保持一致，滿(mǎn)足系統(tǒng)運(yùn)行要求。其次，當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，需要保證變壓器的交流電壓部分吸合標(biāo)準(zhǔn)。再次，在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，必須保證變壓器的溫度不能超過(guò)額定設(shè)備溫度[2]。

（二）機(jī)床PLC電氣控制系統(tǒng)

在設(shè)計(jì)機(jī)床電氣控制系統(tǒng)時(shí)，需要保證PLC程序與CNC設(shè)備是單獨(dú)設(shè)計(jì)的，在兩個(gè)系統(tǒng)設(shè)備之間系統(tǒng)信號(hào)只通過(guò)CNC進(jìn)行傳遞，同時(shí)在系統(tǒng)中大部分的數(shù)據(jù)信號(hào)也是通過(guò)CNC設(shè)備進(jìn)行傳輸?shù)?。此外，依靠PLC技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)其他的設(shè)計(jì)功能：第一，機(jī)床的控制面板功能，在生產(chǎn)過(guò)程中操作人員可以通過(guò)控制面板對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行緊急操作，使系統(tǒng)暫?；蛘哌M(jìn)行故障檢修等。第二，對(duì)系統(tǒng)程序進(jìn)行控制。在系統(tǒng)中PLC技術(shù)能夠在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)緊急預(yù)警、信號(hào)處理、自動(dòng)尋找信號(hào)位置等功能。

（三）立體倉(cāng)庫(kù)PLC控制設(shè)計(jì)

立體倉(cāng)庫(kù)是企業(yè)物流環(huán)節(jié)中十分重要的部分。通過(guò)立體倉(cāng)庫(kù)技術(shù)能夠在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)企業(yè)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行有效管理。當(dāng)前立體倉(cāng)庫(kù)的設(shè)計(jì)主要有縱向提升型以及橫移升降型等，其中PLC技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及穿梭機(jī)技術(shù)等是立體倉(cāng)庫(kù)的主要技術(shù)支持。在電氣控制上是通過(guò)閉環(huán)式控制技術(shù)完成，在控制系統(tǒng)中通過(guò)快速計(jì)數(shù)程序?qū)ο到y(tǒng)信息進(jìn)行編碼，然后將處理過(guò)的信號(hào)傳送給PLC系統(tǒng)中，最終通過(guò)閉環(huán)控制對(duì)立體倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行控制。在立體倉(cāng)庫(kù)控制中，通過(guò)PLC技術(shù)能夠提高企業(yè)的倉(cāng)庫(kù)管理效率，保障企業(yè)未來(lái)的發(fā)展需求。

（四）紡紗生產(chǎn)中PLC技術(shù)的應(yīng)用設(shè)計(jì)

在紡紗生產(chǎn)中，PLC技術(shù)主要應(yīng)用于控制系統(tǒng)的人機(jī)界面、電氣控制開(kāi)關(guān)等方面。其中PLC電氣控制系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確的采集系統(tǒng)中各個(gè)紗錠的控制程序數(shù)據(jù)信息，同時(shí)將信息通過(guò)系統(tǒng)的人機(jī)交互界面顯示出來(lái)，保證生產(chǎn)過(guò)程中系統(tǒng)管理人員能夠?qū)崟r(shí)的掌握設(shè)備的工作情況。此外，PLC電氣控制系統(tǒng)能夠進(jìn)行智能化的邏輯程序分析，在紡紗生產(chǎn)時(shí)能夠根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析處理，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)收集網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，最后形成系統(tǒng)的邏輯循環(huán)。

四、結(jié)論

總而言之，隨著PLC技術(shù)的不斷完善，當(dāng)前已經(jīng)在許多生產(chǎn)行業(yè)中獲得了廣泛的運(yùn)用。從應(yīng)用的結(jié)果來(lái)看，PLC技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域中可以與電氣控制系統(tǒng)有效的結(jié)合，同時(shí)PLC技術(shù)也是電氣控制系統(tǒng)在未來(lái)發(fā)展的道路上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集約化革新的重要技術(shù)核心。

參考文獻(xiàn)：

[1]余柱，張飛.電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)的分析研究[J].化工管理，2014，35：144.

[2]曹俊.電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)的分析研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，25：166.

作者簡(jiǎn)介：劉金雨（1985），男，遼寧沈陽(yáng)人，本科，初級(jí)工程師，電氣自動(dòng)化方向 。