基于PLC實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化電氣控制應(yīng)用分析

陽曉昱　關(guān)寧

摘要：我國的工業(yè)化不僅得到快速的發(fā)展，其中的技術(shù)也得到更新，電氣控制自動(dòng)化的能力提升，但是還不能完全的滿足自動(dòng)化控制的需求，從電氣的控制角度出發(fā)，積極快速的采取一定的措施，以保證電氣控制的精確程度，PLC技術(shù)的應(yīng)用可以全面的實(shí)現(xiàn)對電氣的控制，本文對此進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：PLC；自動(dòng)化；電氣控制；具體應(yīng)用

為了更好地推動(dòng)電氣自動(dòng)化的發(fā)展，企業(yè)工業(yè)化的水平不斷的提升才是關(guān)鍵，在電氣裝置的使用過程當(dāng)中難免會(huì)出現(xiàn)一些嚴(yán)重的設(shè)計(jì)問題和安裝方面的問題，通過應(yīng)用PLC裝置可以解決上述的問題，世界上的第一臺PLC是美國研究出來的，在眾多的領(lǐng)域當(dāng)中，自動(dòng)化的電氣控制應(yīng)用的更加廣泛。

一、PLC含義

PLC就是俗稱的可編程控制器，工業(yè)生產(chǎn)的過程當(dāng)中，PLC占據(jù)十分重要的地位，在實(shí)際的運(yùn)行時(shí)，可以應(yīng)用一定的軟件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中的配線工作，通過圖解可以實(shí)現(xiàn)PLC的編程，在可編程控制器當(dāng)中，應(yīng)該將關(guān)鍵的信息錄入其中，然后讓設(shè)備自動(dòng)的執(zhí)行指令，減少復(fù)雜的配線工作，檢查工作中產(chǎn)生的故障，其速度更快，操作起來更加的簡便[1]。

二、應(yīng)用PLC實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化電氣控制

（一）PLC特性

（1）結(jié)構(gòu)兼具性能好。由于可編程控制器應(yīng)用的領(lǐng)域多有不同，應(yīng)該選擇更加配套的控制器，可編程控制器可以實(shí)現(xiàn)大型化，也可以實(shí)現(xiàn)小型化，對體積小而且重量更輕的可編程控制器而言，PLC的功率過低，安裝起來也更加的方便，在大部分的應(yīng)用環(huán)境中很是適用，對于大型的可編程控制器而言，這種PLC運(yùn)行的速度更快，而且富含的數(shù)據(jù)容量也很大，這類的可編程控制器更加的適用于產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)[2]。

（2）操作簡單?？删幊炭刂破髟诎惭b的過程中，其連接的裝置比較簡單，編輯過程中產(chǎn)生的圖形和繼電器等的電路圖有著相同之處，而且裝置中機(jī)器的按鈕和常用的裝置按鈕含義基本相同，操作人員只需要通過簡單的學(xué)習(xí)就可以掌握安裝和使用的方法，結(jié)合PLC實(shí)現(xiàn)語言的編程，現(xiàn)如今，可編程控制器不僅可以應(yīng)用于電氣控制當(dāng)中，還可以廣泛的應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。

（3）強(qiáng)大的抗干擾能力。

可編程控制器當(dāng)中含有很多大型的集成電路，集成電路的排列方法可以增強(qiáng)控制器的抗干擾能力，外界因素對PLC及其應(yīng)用的環(huán)境干擾程度降低，同時(shí)可編程控制器內(nèi)部含有自動(dòng)檢測的功能，當(dāng)遇到干擾時(shí)會(huì)自行的檢測，然后報(bào)警功能得以激發(fā)，和往常應(yīng)用到的繼電器相比較，可編程控制器的抗干擾能力的確更強(qiáng)，即便是處在極為惡劣的環(huán)境條件之下，可編程控制器也可投入到正常的使用當(dāng)中，使用者根據(jù)實(shí)際的工作情況，在適當(dāng)?shù)臈l件之下，PLC實(shí)現(xiàn)自動(dòng)診斷，軟件的智能化能夠幫助控制器實(shí)現(xiàn)基本的自我保護(hù)。如圖 1 。

（二）PLC工作的流程

PLC是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)，其中包含計(jì)算機(jī)通信以及基本的控制技術(shù)，在任何工作的狀態(tài)之下，應(yīng)用到的硬件設(shè)施均是微處理器，工作的具體流程如下：

1.收集信息

在控制系統(tǒng)的內(nèi)部當(dāng)中，存在著軟件程序，按照基本的要求，可以先行編纂指令程序，收集到現(xiàn)場的實(shí)時(shí)信息，通過掃描可以實(shí)現(xiàn)基本信息的整理，信息的輸入也會(huì)更加的快速。

2.發(fā)送指令

在具體的應(yīng)用過程當(dāng)中，必須實(shí)現(xiàn)基本功能的設(shè)定，用戶的選擇可以被系統(tǒng)探查出來，然后發(fā)出固定的程序指令，通過全面性的掃描，現(xiàn)場的實(shí)際情況可以被判定出來，按照基本的運(yùn)行狀態(tài)，可編程控制器能夠?qū)崿F(xiàn)自行的計(jì)算和判斷。

3.記錄運(yùn)行狀態(tài)

在實(shí)際運(yùn)行的過程中，系統(tǒng)通過信號對相關(guān)的信息處理之后，所有的處理結(jié)果都能夠傳遞到控制器的主機(jī)當(dāng)中，從輸出點(diǎn)開始，主機(jī)會(huì)發(fā)射出一定的響應(yīng)信號根據(jù)指令對部件展開控制，當(dāng)運(yùn)行之后，系統(tǒng)的程序會(huì)重復(fù)上面的步驟，在一定的時(shí)間之內(nèi)完成指令。

三、自動(dòng)化電氣控制中存在的問題及解決建議

（一）問題

在一定的條件之下，可編程控制器在使用的過程中一種存在兩個(gè)問題，一方面，相應(yīng)的控制會(huì)出現(xiàn)一定的錯(cuò)誤，出現(xiàn)這種問題是有原因的，當(dāng)觸點(diǎn)同接線發(fā)生嚴(yán)重的接觸不良問題的時(shí)候，開關(guān)可能發(fā)生故障，在運(yùn)行的時(shí)候，變速器也可能發(fā)生故障，嚴(yán)重的情況下，現(xiàn)場的信號無法接收；另一方面，動(dòng)作的執(zhí)行發(fā)生失誤，面對這種情況，可編程控制器發(fā)出的指令無法追蹤，開關(guān)動(dòng)作出現(xiàn)失誤，機(jī)械部位的電動(dòng)閥會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的動(dòng)作失誤，在工作的現(xiàn)場，電磁干擾帶來的影響會(huì)加大，負(fù)載接觸器不能實(shí)現(xiàn)基本的控制，這種故障的發(fā)生導(dǎo)致嚴(yán)重的錯(cuò)誤[3]。

（二）建議

應(yīng)該采取一定的措施調(diào)整信號，使信號達(dá)到穩(wěn)定的程度，控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性也提升，對于元件的模塊而言，零件的耐用性更好，配件之中存在的問題減少，信息傳輸過程中的短路等故障才會(huì)減少，強(qiáng)化內(nèi)部的運(yùn)行報(bào)警水平，盡可能的提高運(yùn)行檢查的技術(shù)，對一些隱患盡快的解決才是正道。

四、基于PLC的自動(dòng)化電氣控制的強(qiáng)化措施

（一）控制系統(tǒng)的分析

對于控制系統(tǒng)的安全而言，不論是內(nèi)部的因素還是外在的因素都會(huì)嚴(yán)重的影響到系統(tǒng)的安全可靠性，以一個(gè)具體的風(fēng)機(jī)為例，自動(dòng)控制系統(tǒng)可以具體的劃分為兩個(gè)部分進(jìn)行研究，一部分是對風(fēng)機(jī)的變電站展開檢測控制，另一部分，及時(shí)的收取并檢查相關(guān)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。

在系統(tǒng)的功能當(dāng)中，工作時(shí)的通風(fēng)系統(tǒng)要及時(shí)的進(jìn)行檢查，對于風(fēng)量和壓強(qiáng)等參數(shù)進(jìn)行仔細(xì)的檢查，通過數(shù)據(jù)的收集可以實(shí)現(xiàn)對各項(xiàng)參數(shù)的記錄。在任意時(shí)間段之內(nèi)，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)可以進(jìn)行對比檢查，當(dāng)產(chǎn)生不正常的振動(dòng)的時(shí)候，要通過系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警，當(dāng)自行設(shè)計(jì)的時(shí)候，如果溫度也超出預(yù)定的范圍，同樣進(jìn)行報(bào)警。及時(shí)的整理出數(shù)據(jù)報(bào)表，通過檢查查詢探查機(jī)器的工作狀態(tài)，然后實(shí)現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)的模擬。

（二）強(qiáng)化控制的舉措

1.數(shù)據(jù)的整理

在自動(dòng)化的電氣控制當(dāng)中，絕對不能缺少的是數(shù)據(jù)方面的控制，這是一種基本的控制方式，例如統(tǒng)計(jì)方面的控制、數(shù)學(xué)方面的控制，單純的就數(shù)據(jù)的控制而言，數(shù)據(jù)的處理速度要求更高，應(yīng)用PLC技術(shù)可以規(guī)劃編程，通過數(shù)據(jù)方面的分析，進(jìn)一步的完成自動(dòng)化方面的電氣指令。

2.分散應(yīng)用

在PLC的應(yīng)用過程當(dāng)中，不可缺少分散系統(tǒng)，設(shè)置單獨(dú)的PLC，這種方式在自動(dòng)化的電氣水流線中的應(yīng)用更加的廣泛，在流水線的生產(chǎn)過程當(dāng)中，各個(gè)環(huán)節(jié)都被PLC技術(shù)控制，這部分的控制只會(huì)在具體的區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)，在分散控制當(dāng)中，發(fā)揮可編程控制器的獨(dú)立性特點(diǎn)，這方面的控制可以保障流水線的保護(hù)效益，如果其中的一項(xiàng)發(fā)生問題，其余的可編程控制器還可以投入到自動(dòng)化的使用當(dāng)中，相應(yīng)的控制運(yùn)行能力越高，產(chǎn)生的成本也越高。

3.集中措施

集中控制是相對于分散控制出現(xiàn)的，這種方式可以和分散方式形成鮮明的對比，集中的思想是這種措施的核心，通過引進(jìn)自動(dòng)化的設(shè)備，使其控制于同一的系統(tǒng)當(dāng)中，在電氣控制方面，富含一種相互的關(guān)系，據(jù)此可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，在眾多的控制策略當(dāng)中，這種方法可以建立起監(jiān)視系統(tǒng)，在相同的運(yùn)行環(huán)境當(dāng)中，可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控應(yīng)用，根據(jù)控制的實(shí)際需求，主動(dòng)的調(diào)整控制方面的需求，發(fā)揮集中控制的優(yōu)勢，隔離出單項(xiàng)的問題因素，解決PLC中存在的問題，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化[4]。

4.自動(dòng)化模擬

在具體的控制當(dāng)中，包含著很多的變量，例如壓力等，這些變量是處在動(dòng)態(tài)的環(huán)境之中的，結(jié)合電氣的運(yùn)行要求，自動(dòng)化可以經(jīng)常的調(diào)整相關(guān)的變量狀態(tài)，結(jié)合可編程控制器，可以模擬控制之中的變量，利用一定的方式，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)量的轉(zhuǎn)換，模擬控制的穩(wěn)定性達(dá)到預(yù)期，PLC對模擬量的運(yùn)行狀態(tài)追蹤，進(jìn)而提供實(shí)時(shí)有效的控制方法。

5.控制開關(guān)量及運(yùn)動(dòng)

開關(guān)量的控制是眾多控制中的基本形式之一，在自動(dòng)化的應(yīng)用控制當(dāng)中，結(jié)合自動(dòng)化的順序，實(shí)現(xiàn)各種目的的控制，這一措施控制著一整臺的設(shè)備，對機(jī)組的運(yùn)行設(shè)備還有絕對性的影響，系統(tǒng)化的控制得以實(shí)現(xiàn)。在所有的運(yùn)行控制當(dāng)中，主要是針對物體的運(yùn)行路徑展開控制的，例如電梯的上下運(yùn)行和機(jī)床的運(yùn)作。

五、結(jié)論

綜上所述，PLC的實(shí)際應(yīng)用可以幫助自動(dòng)化控制實(shí)現(xiàn)無工作人員看管的狀態(tài)，對控制系統(tǒng)的調(diào)速效果也很好，在應(yīng)用可編程控制系統(tǒng)之后，電氣控制的維護(hù)過程更加方便，智能故障技術(shù)還可以解決安全隱患。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊榮軍.基于PLC的自動(dòng)化電氣控制措施分析[J].科技與企業(yè)，2015，19：97.

[2]曹磊.基于PLC的自動(dòng)化電氣控制分析[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2015，11：22.

[3]王容霞.基于PLC實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化電氣控制應(yīng)用研究[J].科技風(fēng)，2016，02：96.

[4]張野.淺談基于PLC自動(dòng)化電氣控制應(yīng)用[J].科技資訊，2012，13：22.

作者簡介：陽曉昱（1984），男，湖北廣水人，本科，助教，研究方向：電學(xué)。