電氣自動(dòng)化中PLC的應(yīng)用探究

谷立僧

摘 要：PLC<可編程控制器>是一種數(shù)字運(yùn)算與操作的控制裝置。它是由傳統(tǒng)繼電器的替代產(chǎn)品而發(fā)展起來的。因?yàn)樗捎密浖砀淖兛刂七^程，并有組裝靈活、體積小、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單及可靠性高等特點(diǎn)，PLC已被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、造紙、電力、冶金、化工、輕工、礦業(yè)等諸多領(lǐng)域，使機(jī)電的一體化進(jìn)程在很大程度上得以推進(jìn)，人們稱它為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱之一。從功能方面來看，它已經(jīng)完成了由最初的順序控制、邏輯控制到數(shù)模轉(zhuǎn)換、模數(shù)轉(zhuǎn)換、位置控制、速度控制、溫度控制、軸定位控制、遠(yuǎn)程通訊、PID控制、高級(jí)語言編程等多功能轉(zhuǎn)變。相信PLC的應(yīng)用前景會(huì)給我們帶來很大的益處。

關(guān)鍵詞：PLC；電氣自動(dòng)化；應(yīng)用；發(fā)展前景

1 引言

可編程控制器是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控翻應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。本文對(duì)PLC在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景做進(jìn)一步探討。

2 PLC在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1 順序控制

火力發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)的輔助系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)用到一些工藝流程，它們的的控制可分為開關(guān)量控制和順序控制兩種。由于社會(huì)的不斷發(fā)展，及國(guó)家對(duì)企業(yè)節(jié)能減排要求的不斷提高，喇氏資源損耗和提高效益在該行業(yè)生產(chǎn)過程中已成為各企業(yè)的管理最終目標(biāo)。所以，對(duì)相關(guān)企業(yè)輔助車間的自動(dòng)控制水平有很大的要求，技術(shù)上也有了更新的要求。近年來，很多火電企業(yè)將其輔助系統(tǒng)由原來的繼電控制器換成了PLC控制系統(tǒng)。伴隨著科技的進(jìn)步與發(fā)展，類似企業(yè)采用PLC控制系統(tǒng)不但能夠單獨(dú)控制某個(gè)工藝流程，與此同時(shí)還能夠通過通信總線與信息模映連接從而完成配合全廠生產(chǎn)工作。

2.2 空調(diào)系統(tǒng)

說到中央空調(diào)系統(tǒng)，大致可將其分為三種：直接數(shù)字是控制器DDC、PLC（可編程序控制器）控制系統(tǒng)、以及早期的繼電器控制系統(tǒng)。首先是直接數(shù)字式控制器DDC，盡管其職能化方面有所發(fā)展。但是因?yàn)榉旨?jí)分布式結(jié)構(gòu)的局限性和其本身的抗干擾能力不足，從而限制了它的應(yīng)用范圍。因?yàn)楣母?、故障率高、系統(tǒng)復(fù)雜等明顯的缺點(diǎn)，繼電氣系統(tǒng)已經(jīng)漸漸的被人們所淘汰。直接數(shù)字式控制器DDC雖然在智能化方面有了很大的發(fā)展。與前者不同的是，PLC控制系統(tǒng)以抗干擾能力強(qiáng)、使用與維護(hù)均很方便，運(yùn)行可靠，適合新型高速網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等優(yōu)勢(shì)使它能夠在生產(chǎn)活動(dòng)中得到廣泛的應(yīng)用。

2.3 開關(guān)量控制斷路囂控制

PLC應(yīng)用的最廣泛的領(lǐng)域就屬開關(guān)量控制器。傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)在功能上有很多不足，例如邏輯控制和順序控制在自動(dòng)化生產(chǎn)線、單機(jī)制、多機(jī)制的控制等等。相反，由于PLC設(shè)置了非或、與等邏輯指令，因此彌補(bǔ)了傳統(tǒng)繼電器的不足，很大程度上提升了應(yīng)用領(lǐng)域。如：汽車零部件裝配線上的各工序的加工與動(dòng)作以及，物件輸送，港口碼頭貨物運(yùn)輸控制，，電梯控制，高爐上架系統(tǒng)等，又如：它在煙草機(jī)械、注塑機(jī)、印刷機(jī)械、包裝流水線、組合機(jī)床、電鍍流水線等多功能應(yīng)用。

2.4 閉環(huán)控制

閉環(huán)控制一般用于火電成內(nèi)泵類系統(tǒng)，其啟動(dòng)方式一般有現(xiàn)場(chǎng)控制箱手動(dòng)啟動(dòng)、機(jī)旁屏手動(dòng)啟動(dòng)以及自動(dòng)啟動(dòng)等。自動(dòng)狀態(tài)下泵的開機(jī)時(shí)由PLC內(nèi)順控模塊根據(jù)各個(gè)泵的累積運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)短來選擇主備用泵：而機(jī)旁屏開啟方式則是需調(diào)節(jié)現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)的方式來啟閉泵，其主備用泵則是根據(jù)類對(duì)運(yùn)行時(shí)間的比較來決定每臺(tái)泵的啟閉，而若要在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)其進(jìn)行操作則需將開關(guān)調(diào)至“調(diào)速器手動(dòng)”檔位才能實(shí)現(xiàn)。一般火電廠泵類的控制分為常規(guī)控制以及PLC兩類。PLC之所以能夠成為備用電源自動(dòng)投入裝置，是因?yàn)槠渫ㄟ^編程來使用各種運(yùn)行方式，其依據(jù)是將正常運(yùn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)處理和邏輯判斷的功能。再加上其自帶的接線簡(jiǎn)單、調(diào)試操作方便、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，使供電的可靠性大幅提高。而且常規(guī)回路也就是泵類控制的安全回路，它屬于PLC控制的幸F充，所以擁有就算PLC發(fā)生故障也不會(huì)影響正常使用等特點(diǎn)。

2.5 城市軌道交通系統(tǒng)

隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，PLC在城市軌道交通行業(yè)得到飛速發(fā)展。在我國(guó)城市交通系統(tǒng)中一般采用10KV環(huán)網(wǎng)供電或集中、分散供電相結(jié)合的供電方式。供電系統(tǒng)相對(duì)比較復(fù)雜，中壓短線路較多，線路長(zhǎng)度一般在2—5公里。這些短些路若采用一般的電流、電壓和距離保護(hù)往往保護(hù)范圍很小，甚至沒有保護(hù)區(qū)而且在整定值與動(dòng)作時(shí)間上都難以配合，很難保證保護(hù)的選擇性。但是PLC縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)裝置無須與相鄰線路的保護(hù)在動(dòng)作參數(shù)上進(jìn)行配合，可以實(shí)現(xiàn)全線速動(dòng)。所以在城市軌道交通系統(tǒng)10KV線路中采用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)可以很好地解決10KV變壓器的供電保護(hù)問題。

3 PLC在電氣自動(dòng)化中的發(fā)展前景預(yù)測(cè)

3.1 網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、信息化

電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)該是分布式、開放化和信息化。信息化主要應(yīng)用于兩個(gè)方面。一方面是對(duì)管理層的影響作用，一反面是機(jī)器設(shè)備、自動(dòng)化系統(tǒng)等的深層滲透。它可以在第一時(shí)間向管理層反映相關(guān)的生產(chǎn)信息，以便作出及時(shí)的指令操作。這會(huì)在未來的人機(jī)界面和設(shè)備系統(tǒng)維護(hù)起到很大的簡(jiǎn)便作用。

3.2 增強(qiáng)抗干擾性

抗干擾性是PLC控制系統(tǒng)一直都要求面臨的問題。比方在正常工作的時(shí)候，電磁干擾過于強(qiáng)烈就會(huì)使系統(tǒng)發(fā)生差錯(cuò)，導(dǎo)致在某些生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯(cuò)誤而不能保證正常的生產(chǎn)運(yùn)行。所以，如何提高PLC控制系統(tǒng)的抗干擾性是未來的重要發(fā)展方向。要做到這一點(diǎn)，就要求我們?cè)谔嵘垢蓴_力的同時(shí)還要確保在設(shè)計(jì)、安裝以及使用過程中所要面臨的一切問題。避免因提升抗干擾性而帶來了另外一些方面等缺陷問題。

3.3 醫(yī)用效果

電氣自動(dòng)化逐漸的與生命器官領(lǐng)域相結(jié)合。電氣自動(dòng)化在我們的概念中認(rèn)為它是屬于工業(yè)中的，它是應(yīng)用于社會(huì)的生產(chǎn)過程中的，但是隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，電氣自動(dòng)化也在人類的生命器官的替代上有著重要的地位，它對(duì)于人類的心臟器官都有著重要的輔助的作用。

3.4 企業(yè)潛在價(jià)值

電氣自動(dòng)化的發(fā)展對(duì)于提升企業(yè)的生產(chǎn)能力，促進(jìn)企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)具有重要的作用，尤其是在當(dāng)今激烈的社會(huì)，我們國(guó)家機(jī)械化的實(shí)現(xiàn)離不開電氣自動(dòng)化的支持，只有不斷地促進(jìn)電氣自動(dòng)化的發(fā)展程度，才會(huì)實(shí)現(xiàn)企業(yè)的產(chǎn)品價(jià)值。

4 結(jié)束語

隨著對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的要求日益提高，計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，將會(huì)為PLC的應(yīng)用領(lǐng)域開辟更為廣闊的空間。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉偉光.PLC在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用與發(fā)展[J].黑龍江科技信，2001（19）.

[2] 劉新正.PLC控制系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[J].新世紀(jì)水泥導(dǎo)報(bào)，2005.

[3] 白公.電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)技術(shù)技能入門與精通[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2010（3）.