PLC 在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用研究

王莉

（鄭州商業(yè)技師學(xué)院，河南 鄭州450121）

近年來(lái)，在科技日益發(fā)展的背景下，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)也為促進(jìn)我國(guó)工業(yè)化不斷發(fā)展發(fā)揮著重要的作用。當(dāng)前的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有安全系數(shù)較高和可靠性較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，可以為有效推動(dòng)我國(guó)工業(yè)化的發(fā)展，并取得了顯著的效果。而PLC在電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用，可以對(duì)傳統(tǒng)系統(tǒng)的不足進(jìn)行彌補(bǔ)，使其朝著智能化的方向發(fā)展。

1 PLC 的定義和特征

1.1 PLC 的定義

PLC，中文意思是可編程邏輯控制器，PLC 技術(shù)在運(yùn)行過(guò)程中，首先，需要接受從系統(tǒng)軟件控制系統(tǒng)發(fā)出的指令，根據(jù)用戶(hù)對(duì)程序提出的要求完成編制[1]。其次，利用PLC 掃描輸出點(diǎn)的情況完成數(shù)據(jù)掃描。最后，將由PLC 掃描所得的數(shù)據(jù)向輸出點(diǎn)傳輸，接著利用輸出點(diǎn)向所有的處理器傳輸這些數(shù)據(jù)。由此可以得出，PLC 的構(gòu)成結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，關(guān)鍵結(jié)構(gòu)通常包括通信模板、電源以及PLC 等等。并且就以往的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用的技術(shù)來(lái)講，PLC 操作并不復(fù)雜，具有一定的靈活性，PLC 內(nèi)部程序在運(yùn)用在設(shè)備內(nèi)部存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)，僅僅需要改變內(nèi)部存儲(chǔ)器的程序，就可以從根本上實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的改變。

1.2 PLC 的特征

PLC 控制系統(tǒng)在內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)，在應(yīng)用PLC 過(guò)程中能夠利用改變PLC 內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的程序，達(dá)到改變電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)程序的目的，操作相對(duì)簡(jiǎn)單，能夠顯著緩解電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)操作工作人員的工作量，也可以大大的提升電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的工作水平。并且PLC 控制系統(tǒng)具有相當(dāng)強(qiáng)的實(shí)用性以及抗干擾能力。將PLC 應(yīng)用在電氣自動(dòng)化控制中，PLC 具有一定的實(shí)用性，能夠使電氣自動(dòng)化的工作水平得到大幅度的提升，PLC 也能夠在不同的生產(chǎn)環(huán)境中運(yùn)用。同時(shí)，對(duì)于PLC 來(lái)說(shuō)，其具有相當(dāng)強(qiáng)的抗干擾能力，能夠及時(shí)抵擋來(lái)源于生產(chǎn)環(huán)境中的干擾。此外，PLC 控制系統(tǒng)有多項(xiàng)維修操作流程，由于PLC 控制系統(tǒng)自身能夠?qū)崿F(xiàn)自我修復(fù)診斷，也能夠自我修復(fù)一些危害很小的漏洞，甚至能夠初始修復(fù)危害偏大的漏洞以及故障，操作人員僅僅需要完成后續(xù)修復(fù)。

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

2.1 在電氣工程順序控制中應(yīng)用

在具體的實(shí)踐中，電氣自動(dòng)化控制當(dāng)中的PLC 大部分都是在順序控制上進(jìn)行應(yīng)用，也就是用作順序控制器的編程設(shè)計(jì)。而直接影響電氣自動(dòng)化控制效率的核心技術(shù)便是PLC 的順序控制，電氣自動(dòng)化控制效率則是生產(chǎn)效益評(píng)價(jià)的最重要的指標(biāo)。在當(dāng)下節(jié)能減排的時(shí)代背景下，高效率以及投入成本較低的自動(dòng)化生產(chǎn)控制成為了當(dāng)下以及未來(lái)行業(yè)發(fā)展的主流趨勢(shì)，PLC 順序控制的優(yōu)勢(shì)以及重要性便會(huì)更加的凸顯出來(lái)，PLC 順序控制將會(huì)完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)中的機(jī)電控制器，可以電氣設(shè)備在運(yùn)行生產(chǎn)的過(guò)程中進(jìn)行完全自動(dòng)化且獨(dú)立的全過(guò)程控制。例如在食品行業(yè)，由于車(chē)間的生產(chǎn)線較長(zhǎng)、工序較多且控制點(diǎn)都較為分散，PLC 順序控制只需要設(shè)置主站、傳感器以及遠(yuǎn)程IO 站等設(shè)施，生產(chǎn)管理人員便可以在監(jiān)控室內(nèi)通過(guò)電能的操作便可以對(duì)整條生產(chǎn)線進(jìn)行全過(guò)程的監(jiān)看，PLC 對(duì)提升生產(chǎn)設(shè)備的穩(wěn)定性及提升生產(chǎn)效率都有著非常重要的作用。除此之外，PLC 順序控制也可以減少企業(yè)的能源消耗、人工配備以及投入成本。

2.2 在電氣工程開(kāi)關(guān)量控制中應(yīng)用

由于編輯信息存儲(chǔ)系統(tǒng)在工作中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，讓其能夠引入到虛擬電氣工作運(yùn)行中，這是在我國(guó)電氣工程自動(dòng)化控制工作運(yùn)用應(yīng)用PLC 技術(shù)最明顯的優(yōu)勢(shì)。在原來(lái)電氣工程控制工作開(kāi)展中，因?yàn)槔^電器操縱控制對(duì)應(yīng)電器，離不開(kāi)反應(yīng)時(shí)間帶來(lái)的缺陷，技術(shù)人員要想更好地實(shí)現(xiàn)繼電器的通斷控制，通常需要一定的適應(yīng)時(shí)間。適應(yīng)時(shí)間的出現(xiàn)容易造成電氣工程短路的保護(hù)期很難得到合理的控制[3]。對(duì)于我國(guó)電氣工程自動(dòng)化控制工作開(kāi)展和運(yùn)行來(lái)說(shuō)，將電氣自動(dòng)切換系統(tǒng)和PLC技術(shù)相融合，可以提高繼電器的控制水平，還可以對(duì)控制器的反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行良好的改善。但是有關(guān)技術(shù)人員需要引起注意的是，盡管PLC 是先進(jìn)的控制管理技術(shù)，然而其在應(yīng)用中也往往會(huì)存在諸多不足。此時(shí)，要求有關(guān)技術(shù)人員可以在電氣工程自動(dòng)化原有控制管理方法的前提下，采用有效的應(yīng)用技術(shù)和PLC技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，只有這樣才可以在合理運(yùn)用PLC 技術(shù)的基礎(chǔ)上，提高我國(guó)電氣工程自動(dòng)化控制效率。

2.3 在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)普遍應(yīng)用，在工業(yè)生產(chǎn)中也大范圍的運(yùn)用。并且在工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模日益擴(kuò)大的背景下，數(shù)控技術(shù)已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)階段工業(yè)生產(chǎn)中最普遍運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)。追究其主要原因，PLC 為實(shí)現(xiàn)數(shù)控技術(shù)的普遍運(yùn)用奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。在工業(yè)生產(chǎn)中最普遍運(yùn)用的數(shù)控技術(shù)主要包括點(diǎn)位型以及直線型等等，在這些數(shù)控技術(shù)中通常點(diǎn)位型數(shù)控系統(tǒng)適用于孔洞機(jī)床加工，由于該類(lèi)型數(shù)控系統(tǒng)具有一定的靈活性，這樣能夠便于達(dá)到數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中的全面靈活轉(zhuǎn)換的目的，與孔洞機(jī)床加工的特征相符[4]。就系統(tǒng)控制功能而言，PLC 能夠在單板機(jī)式數(shù)控裝置中應(yīng)用，而且將全能型數(shù)控裝置和單板機(jī)式數(shù)控裝置的特征相結(jié)合，完成內(nèi)部整改，進(jìn)而從根本上實(shí)現(xiàn)機(jī)床的改造。

2.4 在閉環(huán)控制中應(yīng)用

在工業(yè)生產(chǎn)中模擬量控制具很多連續(xù)變化的立案，比如：速度以及溫度等等。為了讓可編程控制器對(duì)模擬量進(jìn)行有效處理，需要實(shí)現(xiàn)數(shù)字量與模擬量之間的D/A 轉(zhuǎn)換[5]。通常，大多數(shù)PLC 廠家都生產(chǎn)相配套的D/A 轉(zhuǎn)換模塊。讓可編程控制器在模擬量控制中應(yīng)用。當(dāng)前，就電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)來(lái)看，其啟動(dòng)方法是多元化的，比如：手動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)控制等等。就電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的閉環(huán)控制來(lái)件，PLC 能夠普遍應(yīng)用于調(diào)節(jié)器控制已經(jīng)轉(zhuǎn)速測(cè)量中，PLC 對(duì)這些實(shí)施控制時(shí)，多數(shù)都是利用電子調(diào)節(jié)等方式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。在PLC 運(yùn)行過(guò)程中，PLC 能夠選擇備用泵設(shè)備以及主用泵，然而都是在動(dòng)力泵啟動(dòng)后選擇。在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行中，通常都是將PLC 和傳統(tǒng)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)相結(jié)合采用，將二者的優(yōu)勢(shì)相互彌補(bǔ)，這樣可以提升電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的工作水平。

3 PLC 在電氣自動(dòng)化中的今后應(yīng)用前景

在當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)化發(fā)展中PLC 技術(shù)是一項(xiàng)新興的技術(shù)，該技術(shù)在具體實(shí)踐以及應(yīng)用中，其環(huán)境是以工業(yè)環(huán)境為主，然而若工業(yè)環(huán)境較為惡劣，這樣就容易形成電磁干擾，進(jìn)而不利于PLC 技術(shù)的合理應(yīng)用[6]。并且在使用中容易存在數(shù)據(jù)信息輸出或者輸入的錯(cuò)誤，進(jìn)而導(dǎo)致PLC 控制系統(tǒng)無(wú)法得到良好的發(fā)展。因此，就今后的PLC 技術(shù)發(fā)展來(lái)講，必須要加強(qiáng)其抗干擾能力，進(jìn)而確保PLC 的精準(zhǔn)性，在最大限度上消除工業(yè)環(huán)境干擾PLC，這樣可以更好地促進(jìn)PLC 在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)控制中運(yùn)用以及發(fā)展。

總而言之，PLC 技術(shù)利用自身的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)普遍應(yīng)用在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，而且開(kāi)始將傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)代替、在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中運(yùn)用PLC 技術(shù)，能夠?qū)I(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，提升其工作水平，減少工業(yè)生產(chǎn)成本，所以具有推廣的重要價(jià)值。