PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的運(yùn)用策略探究

蔣海忠

摘要：本文從PLC技術(shù)概述入手，著重分析了PLC技術(shù)核心技術(shù)，探析了PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用優(yōu)勢及應(yīng)用展現(xiàn)，探索了PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的具體應(yīng)用及應(yīng)用策略，并研究了PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用前景。

Absrtact： Starting with the summary of PLC technology， this paper emphatically analyzes the core technology of PLC technology， and probes into the application advantage and application display of PLC technology in electrical engineering automation control. This paper probes into the concrete application and application strategy of PLC technology in electrical engineering automation control， and studies the application prospect of PLC technology in electrical engineering automation control.

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù)；電氣工程；自動(dòng)化控制；運(yùn)用；策略

Key words： PLC technology；electrical engineering；automation control；application；strategy

中圖分類號(hào)：TM762 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）17-0209-030 引言

PLC技術(shù)是現(xiàn)代控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的綜合，能夠?qū)崿F(xiàn)閉環(huán)控制、開關(guān)量控制及順序控制，有效提高電氣自動(dòng)化水平，完善自動(dòng)化控制工作。并且，隨著科技和工業(yè)的發(fā)展，PLC技術(shù)也在不斷進(jìn)步與發(fā)展，PLC技術(shù)被廣泛運(yùn)用到電氣工程自動(dòng)化控制過程中。具體來講PLC技術(shù)主要用于電氣工程自動(dòng)化控制的順序控制與開關(guān)控制之中。然而，現(xiàn)階段，電氣工程自動(dòng)化控制中的PLC技術(shù)水平較低，需要技術(shù)人員積極探索PLC技術(shù)的應(yīng)用策略，加快PLC技術(shù)研發(fā)，加強(qiáng)技術(shù)人才培養(yǎng)。同時(shí)，在信息化時(shí)代，PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用的數(shù)字化水平越來越高，抗干擾性能越來越強(qiáng)。研究PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制的應(yīng)用不僅能夠優(yōu)化PLC技術(shù)的應(yīng)用，而對(duì)電氣工程自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展及自動(dòng)化控制工作的完善有著深刻意義。

1 PLC技術(shù)概述

1.1 PLC技術(shù)簡介

PLC技術(shù)是傳統(tǒng)控制技術(shù)與微機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，能夠避免傳統(tǒng)控制中的低可靠性、高功耗等問題，充分了利用微處理器的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。PLC技術(shù)不需要專業(yè)的編程語言只需要使用簡單的繼電器梯形圖指令即可進(jìn)行操作。PLC技術(shù)在上世紀(jì)六十年代出現(xiàn)，是美國技術(shù)人員研發(fā)出來的。經(jīng)過長期的發(fā)展，PLC技術(shù)正在不斷成熟。在PLC技術(shù)發(fā)展早期，PLC技術(shù)只是被運(yùn)用到順序控制中，而現(xiàn)階段，PLC技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，技術(shù)水平也在不斷提高，能夠有效減少工業(yè)生產(chǎn)過程中的勞動(dòng)力使用，節(jié)省生產(chǎn)成本，為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著巨大貢獻(xiàn)。

1.2 PLC技術(shù)的特點(diǎn)

首先，PLC技術(shù)具有較高的靈活性和良好的通用性。PLC可以運(yùn)用不同軟件對(duì)不同的任務(wù)進(jìn)行控制。當(dāng)出現(xiàn)新的控制任務(wù)的時(shí)候，一般的繼電器難以實(shí)現(xiàn)對(duì)新任務(wù)的控制。而PLC技術(shù)能夠修改程序則來加強(qiáng)對(duì)新任務(wù)的控制；其次，PLC技術(shù)具有安全可靠的特點(diǎn)，PLC技術(shù)的自診斷功能比較完善，能夠及時(shí)診斷系統(tǒng)軟件和硬件故障，保證PLC系統(tǒng)的正常工作；再次，PLC技術(shù)具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，能夠在惡劣的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中使用，具有較強(qiáng)的抗沖擊能力和抗電磁干擾能力；最后，PLC技術(shù)具有使用便捷、維護(hù)簡單的特點(diǎn)。PLC能夠提供比較標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，進(jìn)而構(gòu)成PLC網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，PLC程序調(diào)試與編寫也比較方面，能夠?qū)ψ陨淼倪\(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，具有較高的應(yīng)用可行性。

2 PLC核心技術(shù)

2.1 控制技術(shù)

PLC技術(shù)控制系統(tǒng)主要包括存儲(chǔ)介質(zhì)、中央處理器、接口、電源等設(shè)備。用戶能夠根據(jù)控制需求自己添加必要的外部輔助設(shè)備。PLC技術(shù)控制系統(tǒng)的部件都有相應(yīng)的功能，其中，中央處理器主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)接收處理、用戶指令接收處理等工作。存儲(chǔ)介質(zhì)主要負(fù)責(zé)用戶程序數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)。輸入接口和輸出接口與外部設(shè)備相連接，主要用于接收外部設(shè)備所傳遞的信號(hào)和指令。電源主要控制系統(tǒng)的接通與關(guān)閉。PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的工作原理類似于計(jì)算機(jī)工作原理，需要接通系統(tǒng)電源，然后由中央處理器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)診斷，并處理相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。之后，技術(shù)人員選擇相應(yīng)的用戶信息進(jìn)行掃描，并通過接口來控制信息的輸入和輸出?？傊?，PLC技術(shù)主要由硬件與軟件構(gòu)成，其中軟件主要負(fù)責(zé)控制操作，硬件主要作為技術(shù)介質(zhì)。

2.2 可編程控制器的設(shè)計(jì)原則

首先，PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用應(yīng)滿足控制對(duì)象的需求，根據(jù)控制對(duì)象需求進(jìn)行控制工作，增強(qiáng)控制工作的安全性；其次，PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用應(yīng)堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)效益原則，在保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提下，縮小系統(tǒng)控制成本，不斷提高系統(tǒng)控制的經(jīng)濟(jì)效益；再次，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)PLC技術(shù)的開發(fā)，促進(jìn)PLC技術(shù)升級(jí)，提高控制效率。最后，PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用應(yīng)堅(jiān)持質(zhì)量原則，保證控制質(zhì)量和系統(tǒng)控制的安全性。

3 PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用優(yōu)勢及應(yīng)用展現(xiàn)

3.1 應(yīng)用優(yōu)勢

PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中有著較大的優(yōu)勢，而這些優(yōu)勢主要得益于可編程的控制器的特點(diǎn)?？删幊炭刂破骶哂斜憷暂^好、適應(yīng)性較強(qiáng)、性能良、維修便捷、抗干擾性較強(qiáng)等特點(diǎn)。強(qiáng)大的功能性符合電氣工程自動(dòng)化對(duì)機(jī)械設(shè)備的要求，能夠使電氣工程自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行比較復(fù)雜的自動(dòng)控制實(shí)踐，有效完成自動(dòng)控制任務(wù)量。并且，PLC的編程語言比較簡單，自動(dòng)控制難度較小。同時(shí)，PLC的適應(yīng)性較強(qiáng)，具有標(biāo)準(zhǔn)化的格式，用戶可以根據(jù)自身的控制需求來配置相應(yīng)的控制系統(tǒng)。另外，PLC的抗干擾性較強(qiáng)，能夠避免自動(dòng)控制過程中其他因素的干擾，提高自動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠。最后，PLC技術(shù)還具有自我檢測、自我診斷等能力，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，PLC技術(shù)能夠及時(shí)檢查，有利于故障的排除和修復(fù)。

3.2 應(yīng)用展現(xiàn)

PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中主要體現(xiàn)為數(shù)據(jù)處理、邏輯控制、模擬控制等能力。而PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中主要被運(yùn)用在順序控制和開關(guān)量控制之中。邏輯控制能夠有效提升電氣工程控制系統(tǒng)的效能，運(yùn)用PLC技術(shù)優(yōu)勢克服傳統(tǒng)控制過程中經(jīng)常出現(xiàn)的手工操作差錯(cuò)。并且，在電氣工程自動(dòng)化控制中，PLC技術(shù)在順序控制中的應(yīng)用主要分為現(xiàn)場控制、主站層控制、遠(yuǎn)程遙感控制這三個(gè)方面。隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，基于PLC技術(shù)的邏輯控制、模擬控制、數(shù)據(jù)處置等越來越實(shí)際化。另外，PLC技術(shù)能夠克服傳統(tǒng)電氣工程控制系統(tǒng)中機(jī)械繼電器分析能力不足、反應(yīng)緩慢等缺陷，有效提高電氣工程控制系統(tǒng)的運(yùn)行成效。

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

4.1 PLC技術(shù)在順序控制中的應(yīng)用

在電氣工程自動(dòng)化控制過程中，PLC技術(shù)經(jīng)常被用在順序控制中，當(dāng)做順序控制器。例如，活力電廠除灰就需要運(yùn)用PLC技術(shù)進(jìn)行順序控制。PLC技術(shù)順序控制對(duì)電氣工程自動(dòng)化控制工作效率有著重要影響，而效率是發(fā)電廠績效評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)，為了提高發(fā)電廠效率，必須使用PLC技術(shù)進(jìn)行順序控制。將PLC技術(shù)應(yīng)用于順序控制能夠有效降低電氣工程控制成本，使企業(yè)員工能夠在控制室中實(shí)現(xiàn)程序監(jiān)控，減少勞動(dòng)力的使用量，進(jìn)而提高電氣工程工作效率。

4.2 PLC技術(shù)在開關(guān)量控制中的應(yīng)用

從本質(zhì)上來講，PLC技術(shù)是用可以進(jìn)行編程的存儲(chǔ)器當(dāng)做虛擬繼電器進(jìn)行工作的，能夠取代傳統(tǒng)的機(jī)械繼電器。并且，在信息技術(shù)的支撐下，虛擬繼電器的反應(yīng)時(shí)間較短，甚至可以忽略反應(yīng)時(shí)間。因此，PLC技術(shù)可以應(yīng)用于開關(guān)量的控制中，有效彌補(bǔ)機(jī)械斷路器反應(yīng)時(shí)間緩慢的缺點(diǎn)，避免斷路控制不及時(shí)而造成的危害。另外，PLC技術(shù)的反應(yīng)較快，能夠有效提高電氣工程控制效率。

5 PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用策略

5.1 加快PLC技術(shù)研發(fā)

技術(shù)研發(fā)是技術(shù)應(yīng)用的前提，將PLC技術(shù)應(yīng)用于電氣工程自動(dòng)化控制必須加強(qiáng)對(duì)PLC技術(shù)的技術(shù)研究，積極創(chuàng)新PLC技術(shù)。為此，我國應(yīng)根據(jù)PLC技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及電氣工程控制需求現(xiàn)狀進(jìn)行針對(duì)性研發(fā)，并大力搜集PLC技術(shù)應(yīng)用的實(shí)踐案例，不斷完善PLC技術(shù)應(yīng)用理論，為PLC技術(shù)在自動(dòng)化控制中的應(yīng)用提供新的理論思路，進(jìn)而解決當(dāng)前PLC技術(shù)的應(yīng)用問題，優(yōu)化PLC技術(shù)的應(yīng)用。并且，我國應(yīng)積極借鑒發(fā)達(dá)國家的PLC技術(shù)研究成果，加強(qiáng)對(duì)PLC技術(shù)最新動(dòng)態(tài)和前沿技術(shù)的研究，促進(jìn)PLC技術(shù)創(chuàng)新。

5.2 強(qiáng)化技術(shù)人才培養(yǎng)

PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用對(duì)技術(shù)人員有著較高的要求，要求技術(shù)人員具備PLC技術(shù)專業(yè)理論知識(shí)，并能夠運(yùn)用PLC技術(shù)進(jìn)行操作。因此，我國應(yīng)加強(qiáng)培養(yǎng)技術(shù)人員，不斷提高PLC技術(shù)人員的技能和素質(zhì)。為此，先進(jìn)企業(yè)應(yīng)積極組織自動(dòng)控制人員參加技術(shù)培訓(xùn)，加強(qiáng)技術(shù)人員對(duì)先進(jìn)的PLC技術(shù)知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)，不斷提高自動(dòng)控制技術(shù)人員的專業(yè)水平，確保技術(shù)人員的PLC技術(shù)操作能力。并且，我國應(yīng)充分發(fā)揮職校的教育作用，開設(shè)PLC技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)專業(yè)，加強(qiáng)培養(yǎng)高素質(zhì)、高技能型的PLC技術(shù)人才，PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用提供人才支持。

5.3 構(gòu)建PLC技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)

不同行業(yè)對(duì)PLC技術(shù)的應(yīng)用步驟、應(yīng)用內(nèi)容和應(yīng)用范圍都不相同，因此，電氣工程企業(yè)應(yīng)積極制定PLC技術(shù)的應(yīng)用規(guī)范及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，使PLC技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而加強(qiáng)對(duì)PLC技術(shù)應(yīng)用的規(guī)范，提高PLC技術(shù)的應(yīng)用效能。為此，電氣工程企業(yè)應(yīng)積極合作，共同商討PLC技術(shù)的應(yīng)用步驟、應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、檢測標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確保PLC技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化應(yīng)用。

6 技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用前景

6.1 抗干擾性能更強(qiáng)

為避免自動(dòng)控制系統(tǒng)中引入干攏，PLC技術(shù)在自動(dòng)化控制中的應(yīng)用可以在電源上接入濾波電路或者增加具有屏蔽功能的隔離變壓器。并且，PLC技術(shù)在市場環(huán)境和電氣工程中的競爭會(huì)更加激烈，技術(shù)工藝與技術(shù)操作也會(huì)越來越復(fù)雜。因此，PLC技術(shù)必須具備更加強(qiáng)大的抗干擾性能，確保技術(shù)應(yīng)用的安全性，適應(yīng)電氣工程對(duì)控制技術(shù)的高要求。

6.2 數(shù)字化水平進(jìn)一步提高

在信息時(shí)代，數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在社會(huì)各領(lǐng)域中，PLC技術(shù)作為信息技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的重要組成部分，在電氣工程控制中有著較大的優(yōu)勢。然而，隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，PLC技術(shù)必須不斷提高其數(shù)字化水平，確保其良好的控制性能。另外，PLC技術(shù)研究人員應(yīng)加強(qiáng)PLC技術(shù)的數(shù)字化發(fā)展，以適應(yīng)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)對(duì)PLC技術(shù)的要求。由此可見，在未來發(fā)展過程中，PLC技術(shù)的數(shù)字化水平會(huì)進(jìn)一步提高。

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