PLC在電氣自動化中的應用

劉靖德 于滿江

摘 要：電氣自動化是體現(xiàn)一個國家工業(yè)水平高低的參考因素，在建設現(xiàn)代化工業(yè)強國的歷史時期，電氣自動化得到了飛速發(fā)展。PLC技術是一項基于計算機技術的智能控制技術，這項技術在電氣自動化中得到了廣泛的應用。在未來的電氣設備自動化發(fā)展中也必將有著廣闊的發(fā)展前景。本文就PLC在電氣自動化中的應用展開探析。

關鍵詞：PLC；電氣自動化；應用

前言：PLC就是一種數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)。在本文中簡單論述了PLC的定義后，對PLC的工作原理加以介紹，并分析了PLC在使用方面的技術優(yōu)勢，最后針對PLC在順序控制、開關量控制和空調(diào)使用方面的應用加以闡釋，希望可以給讀者帶來幫助。

1.PLC相關內(nèi)容綜述

1.1PLC的定義

PLC為可編程邏輯控制器，它是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)。它采用的是可編程序的存儲器，在其內(nèi)部可以進行存儲執(zhí)行邏輯運算，順序控制，定時，計數(shù)和算術運算等操作的指令，并且通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，從而達到控制各種機械和生產(chǎn)過程的目的。PLC主要結合計算機與繼電接觸控制等技術，并且讓通信和計算機技術以及往常通用的繼電器控制技術這三大類不同技術的可編程控制器一同發(fā)揮作用，從而實現(xiàn)工業(yè)控制設備專業(yè)化，特殊化，便捷化于一體的可操作性。就目前的發(fā)展情況而言，PLC主要分為現(xiàn)場控制系統(tǒng)與集散控制系統(tǒng)兩種。它能夠對系統(tǒng)進行科學化的控制。隨著信息設備不斷的優(yōu)化，PLC系統(tǒng)也在原來的基礎上實現(xiàn)優(yōu)化，使自身也具有了開放性特征。PLC這一技術在一定程度上有效的保障了電氣自動化控制的可靠性與便捷性。所以PLC作為應用十分廣泛的新型自動化控制裝置，被應用于工業(yè)領域。

1.2PLC的工作原理

PLC的工作原理通常情況下被人們分為三個過程。首先，工作人員要將事先準備好的樣本數(shù)據(jù)輸入到機器中，然后利用PLC系統(tǒng)中的掃描功能進行細致的掃描，完成掃描工作后進行數(shù)據(jù)狀態(tài)的讀取工作，經(jīng)過一系列操作后，讀取的數(shù)據(jù)會被儲存為映像區(qū)單位。數(shù)據(jù)樣本采集工作順利完成后，工作人員要認真的將個個信息儲存在相應的單元內(nèi)。需要注意的是，工作人員必須對每一個程序都十分了解，時刻注意保證脈沖信號的可讀取，在任何情況下都能準確的讀入數(shù)據(jù)信息。接下來就是數(shù)據(jù)程序的執(zhí)行階段。在此過程中PLC掃描用戶程序的順序是自上而下的，而且機器會按照一定的順序進行線路的運算，而掃描的線路通常是由各個觸點組合的，如果遇到的是梯形圖，那么同樣可以采用先左后右的順序完成邏輯計算，最終系統(tǒng)會計算出具體結果，并自動刷新邏輯線圈中的數(shù)據(jù)狀態(tài)。最后的環(huán)節(jié)是輸出刷新工作。這個環(huán)節(jié)的展開需要中央處理器根據(jù)輸入/輸出映像中的狀態(tài)和前一階段的輸人數(shù)據(jù)進行鎖存電路，再完成對其他外設的驅動。到這里可編程控制器才算是真正的工作結束。

1.3PLC的技術優(yōu)勢

PLC的技術優(yōu)勢十分的全面。PLC經(jīng)過幾十年的發(fā)展，現(xiàn)在的PLC相關產(chǎn)品有多種多樣的型號、規(guī)格，對于體積小而功能全面的PLC產(chǎn)品，我們很輕易的就能將它裝入到機械設備當中，滿足用戶需求的同時，實現(xiàn)機電一體化。而且，近年來PLC系統(tǒng)內(nèi)被加入各種智能單元、拓展單元以及特殊功能等內(nèi)容，使系統(tǒng)的功能更加的多樣化。在PLC幾乎滿足電氣自動化控制需求的同時，還在數(shù)據(jù)控制領域方面體現(xiàn)出了較為突出的作用。而且，PLC技術具有自檢功能，當硬件出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)可以及時有效的預警、處理，減少事故的發(fā)生，對于維持穩(wěn)定定性和運行壽命而言無疑起到了錦上添花的作用。設計PLC時使用的語言編程是梯形x語言，這種語言與其他的編程語言相比更為簡單，簡單的編程往往意味著錯誤少發(fā)生，即使發(fā)生了錯誤，對于維修人員的技術水平要求也不是很高，提高了使用效率，降低企業(yè)的用人成本。而且PLC還能夠實現(xiàn)在線修改程序，工作人員在無需進行繁瑣的拆卸的前提下可以隨意的改變控制方案，這給電子自動化控制帶來了極大的便利。PLC體積小的優(yōu)勢可以減少元件制作所需的材料，從而可以減少能源的使用，具有一定的環(huán)保優(yōu)勢，符合節(jié)能減排的歷史潮流。

2. PLC在電氣自動化中的應用

2.1順序控制

大部分大中型企業(yè)和工廠都會用到順序控制，它可以幫助工作有條理性的開展，順序的選擇直接關乎了生產(chǎn)效率的高低。使用傳統(tǒng)的順序控制辦法不能完全滿足工廠的生產(chǎn)需求。但利用PLC技術，能夠實現(xiàn)對各個環(huán)節(jié)的有效控制，在提高生產(chǎn)效率的同時，也提升了控制的穩(wěn)定性。例如，當順序控制使用于火力發(fā)電廠的除灰工作時，PLC控制系統(tǒng)可以代替原來的原繼電控制器，生產(chǎn)效率得到顯著提高?？偟膩碚f，PLC技術能夠針對某一單獨元件設備完成有效控制，也能對整個電氣系統(tǒng)完成有效控制。因此PLC技術具有極高的控制管理效果。如果企業(yè)采用了PLC技術，那么經(jīng)營成本可以大大減少，操作人員在監(jiān)控室內(nèi)即可完成大部分工作，使得人工成本得到很好降低，而且操作人員的工作效率也會提高，進一步的提高企業(yè)的資金使用率和運行速率。

2.2在開關量控制中的應用

在傳統(tǒng)的開關量控制中，主要利用點磁性繼電器進行開關量控制的相關操作，但其操作觸點相對來說較多，統(tǒng)接線的相關操作也相對來說較為復雜，而且繼電器也存在著較大的缺陷，連接點和觸電一旦出現(xiàn)問題，就會影響到系統(tǒng)的整體性，從而使系統(tǒng)的可靠性降低。通過在開關控制中引入PLC技術，可以很大的提高了控制系統(tǒng)的可靠性，系統(tǒng)的整體性能也可以有很大的改善。具體來說，PLC控制系統(tǒng)可以大大簡化二次接線，并且線路使用各自的公共端，接線使用過程中不易發(fā)生錯誤，不需要配備專門的閃光電源，可以有效地減少輔助開關的數(shù)目，實現(xiàn)多臺斷路器的控制及其信號的顯示，減少了工作人員的檢修工作量。例如，在一個運輸系統(tǒng)之中，利用了PLC裝置控制技術，系統(tǒng)中的帶式運輸機，共四部，均使用2臺660伏、160千瓦的電動機，運輸量為每小時400噸；在開過量控制之中，先啟動第4臺帶式運輸機，遵循相應的順序，依次將機組啟動；運輸結束的時候，利用控制開關，將帶式輸送機從前到后地依次停止，從而在很大程度上使運輸控制效率得到了提高。

2.3在空調(diào)中的運用

隨著人們生活質量的提高，空調(diào)已經(jīng)成為了家家戶戶都具備的家用電器，不僅如此空調(diào)還在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。環(huán)境問題的突出使得人們對空調(diào)的節(jié)能性提出更高要求，希望能達到最低能耗情況下，保持環(huán)境溫度的舒適程度。使用傳統(tǒng)技術的空調(diào)繼電器具有很明顯的不足，電路系統(tǒng)較為單一，復雜邏輯功能難以滿足，很容易在使用的過程中出現(xiàn)錯誤，進而浪費了資源，不夠節(jié)能。隨著PLC技術在開空調(diào)冷凍系統(tǒng)中的應用，空調(diào)冷凍系統(tǒng)中存在的問題得到了有效的改善，空調(diào)的運行質量的到提高，而且空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)的問題減少進行維護也變得方便。另一方面，PLC技術具有自行診斷的功能，具有；良好的抗干擾能力，使用更加方便簡單。PLC技術在智能化空調(diào)中也有著十分廣泛的應用。在智能空調(diào)中，上位機監(jiān)控系統(tǒng)主要作用就是檢測工藝參數(shù)以及分析處理數(shù)據(jù)等，而下位機PLC主要就是采集相關數(shù)據(jù)，對機組運行參數(shù)進行控制。智能空調(diào)的發(fā)展?jié)M足了人們生活需求的同時響應了節(jié)能減排的理念，掀起了新的發(fā)展潮流。

結語

PLC技術擁有著很多方面的優(yōu)勢，可以為電氣自動化的建設起到很大幫助，而且PLC的應用也十分廣泛，希望相關的科研技術人員可以更好的發(fā)展PLC技術，從而使我國電氣自動化建設的更出彩。

參考文獻：

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