PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的控制應(yīng)用

張鄭亮

（鄭州煤礦機(jī)械制造技工學(xué)校，鄭州 450007）

在我國(guó)社會(huì)發(fā)展新形勢(shì)下，信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)在諸多領(lǐng)域和行業(yè)獲得廣泛應(yīng)用，并且成為社會(huì)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力，電氣自動(dòng)化技術(shù)以通信技術(shù)、控制技術(shù)和信息技術(shù)為支撐，PLC作為當(dāng)前一項(xiàng)新型技術(shù)，其具有可靠性能好、節(jié)約成本、安全性高以及功能完善等特點(diǎn)，可以將通信技術(shù)和信息技術(shù)充分融合，進(jìn)而提升處理器的應(yīng)用效果。當(dāng)前，PLC技術(shù)已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用，其應(yīng)用于電氣自動(dòng)化中已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展必然趨勢(shì)。因此，針對(duì)PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的控制應(yīng)用進(jìn)行分析和探究，對(duì)促進(jìn)行業(yè)發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)意義。

1 PLC與電子自動(dòng)化概念綜述

1.1 PLC技術(shù)

PLC技術(shù)也稱為編程邏輯控制器，其屬于一種簡(jiǎn)易的、便捷的、可以儲(chǔ)存的，能夠執(zhí)行大量復(fù)雜算術(shù)、計(jì)算、定時(shí)、順序控制以及邏輯計(jì)算等指令的技術(shù)。當(dāng)前，該技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、汽車制造等行業(yè)中。在研發(fā)之初，PLC技術(shù)主要用于代替邏輯控制器，但是隨著技術(shù)的發(fā)展，其集成性功能不斷完善，已經(jīng)逐漸發(fā)展為現(xiàn)代工業(yè)必不可少的技術(shù)。

1.2 電氣自動(dòng)化

電氣自動(dòng)化屬于復(fù)合型名詞，其是集合計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)、電子技術(shù)以及自動(dòng)化控制技術(shù)為一種的綜合性技術(shù)。電氣自動(dòng)化技術(shù)作為新興學(xué)科，其與工業(yè)生產(chǎn)和居民生活具有密切關(guān)系，隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的逐步加快，電氣自動(dòng)化程度也不斷深入，已經(jīng)成為高新產(chǎn)業(yè)中的核心技術(shù)。電氣自動(dòng)化以電力網(wǎng)理論和控制理論為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐，從工業(yè)發(fā)展角度分析，電氣自動(dòng)化趨于縱向滲透發(fā)展，并且與設(shè)備系統(tǒng)的聯(lián)系也更加緊密，甚至執(zhí)行器和傳感器都成為了電氣自動(dòng)化控制的重要元部件。

2 PLC技術(shù)的工作原理

2.1 輸入采樣

輸入采樣是PLC技術(shù)的重要應(yīng)用階段，其利用掃描的方式獲取相關(guān)指令，然后將指令儲(chǔ)存到映像區(qū)中，保存好數(shù)據(jù)后，用戶通過(guò)登入系統(tǒng)刷新指令或者執(zhí)行指令，在用戶的具體操作中，數(shù)據(jù)的輸出和輸入狀態(tài)都可以完整呈現(xiàn)，能夠清晰掌握數(shù)據(jù)變化，對(duì)映像區(qū)中的信息數(shù)據(jù)不會(huì)產(chǎn)生直接影響。

2.2 程序執(zhí)行

在程序執(zhí)行階段中，PLC技術(shù)可以對(duì)輸入和指令信息進(jìn)行有效掃描，其與以往的掃描方式存在較大差異，以往的掃描主要采用由上至下的方式，PLC技術(shù)在掃描中會(huì)完整呈現(xiàn)階梯形狀，并且按照既定的邏輯順序分析和解讀數(shù)據(jù)，最終在映像區(qū)刷新輸出線圈。

2.3 輸出刷新

在完成掃描數(shù)據(jù)后，PLC技術(shù)則進(jìn)入輸出刷新階段，CPU結(jié)合映像區(qū)狀態(tài)而輸出保存到電路中，利用電路輸出映射到驅(qū)動(dòng)設(shè)備中，通過(guò)連鎖反應(yīng)完成輸出任務(wù)。

3 PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

3.1 便于后期維護(hù)

PLC技術(shù)主要采用存儲(chǔ)邏輯，不同與以往的接線邏輯，其可以降低控制設(shè)備接線數(shù)量，如果設(shè)備發(fā)生故障后，技術(shù)人員可以快速完成故障鑒別和維修。同時(shí)，儲(chǔ)存邏輯也可以為維護(hù)人員開(kāi)展后期維護(hù)工作提供便捷，縮短維護(hù)時(shí)間、降低維護(hù)成本。

3.2 操作性較強(qiáng)

與以往的電氣自動(dòng)化技術(shù)存在差異，PLC技術(shù)更加人性化，對(duì)操作人員的技術(shù)能力、專業(yè)知識(shí)并沒(méi)有較高的要求。在初始設(shè)計(jì)方面，編程語(yǔ)言和接口設(shè)計(jì)更加符合操作要求，與繼電器電路圖存在較高的相似度，操作人員即使不懂匯編語(yǔ)言和計(jì)算機(jī)原理也可以快速掌握操作流程。

3.3 功能完善

PLC技術(shù)從誕生到發(fā)展，其已經(jīng)在諸多領(lǐng)域獲得廣泛而深入的應(yīng)用，尤其在工業(yè)領(lǐng)域，已經(jīng)成為一項(xiàng)重要的技術(shù)，在功能方面更加完善和強(qiáng)大。在應(yīng)用功能角度分析，PLC技術(shù)具有強(qiáng)大的處理功能，其可以對(duì)輸入的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的掃描和處理，運(yùn)算能力和分析能力可以滿足工作需求。同時(shí)，隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，PLC技術(shù)的人機(jī)界面操作技術(shù)更加完善和成熟，可以為各項(xiàng)操作提供便捷。

3.4 可靠性高

可靠性和安全性是電氣自動(dòng)化設(shè)備的重要要求，其關(guān)乎工程建設(shè)質(zhì)量，PLC技術(shù)的主要特點(diǎn)為其可以對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行高度集成，通過(guò)生產(chǎn)制造對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行把控，進(jìn)而保證設(shè)計(jì)的可靠性。PLC系統(tǒng)與繼電接觸器不同，其可以降低電路接線數(shù)量，具有較強(qiáng)的抗干擾性能，能夠避免發(fā)生線路故障。

4 PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的控制應(yīng)用

4.1 開(kāi)關(guān)量控制

電磁繼電器是以往電氣控制系統(tǒng)中經(jīng)常使用的元部件，但是由于其部件內(nèi)部存在大量的焊點(diǎn)，如果其中一個(gè)焊點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)對(duì)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性帶來(lái)負(fù)面影響，進(jìn)而在生產(chǎn)活動(dòng)中埋下安全隱患。由于電磁繼電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，在設(shè)備維護(hù)中需要檢修人員花費(fèi)大量時(shí)間和精力進(jìn)行問(wèn)題查找，不僅耗費(fèi)成本，同時(shí)也為維護(hù)工作增加難度。應(yīng)用PLC技術(shù)可以有效解決這一問(wèn)題，從界面設(shè)計(jì)角度分析，PLC技術(shù)主要利用模塊化運(yùn)行模式，運(yùn)行程序操作簡(jiǎn)單，維護(hù)人員利用系統(tǒng)可以快速發(fā)展存在的問(wèn)題和故障，進(jìn)而保證設(shè)備的穩(wěn)定以及安全運(yùn)行。

4.2 機(jī)械設(shè)備應(yīng)用

機(jī)械設(shè)備作為我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的重要技術(shù)支撐，在機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用PLC技術(shù)也是工業(yè)化發(fā)展的必然趨勢(shì)，應(yīng)用PLC技術(shù)可以保證各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)穩(wěn)定開(kāi)展，促進(jìn)生產(chǎn)活動(dòng)有條不紊的開(kāi)展。當(dāng)前，PLC技術(shù)在機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用主要分為以下三種：第一，繼電器控制系統(tǒng)；第二，數(shù)字式直接控制器；第三，可編程控制系統(tǒng)。隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，可編程控制系統(tǒng)已經(jīng)在制造業(yè)領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用，其具有較強(qiáng)的抗干擾能力，并且可以對(duì)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行24小時(shí)的監(jiān)控，在記錄儲(chǔ)存方面也更加優(yōu)越，可以幫助企業(yè)掌握機(jī)械運(yùn)行的實(shí)際情況，對(duì)企業(yè)自身的生產(chǎn)效能進(jìn)行全面分析。

4.3 順序控制

PLC技術(shù)可以當(dāng)做順序控制器，特別在工作輸入中，能夠保證生產(chǎn)行為按照既定的流程和順序保證生產(chǎn)質(zhì)量和效率，提升生產(chǎn)活動(dòng)的安全性以及穩(wěn)定性。例如在工業(yè)生產(chǎn)中，利用PLC進(jìn)行生產(chǎn)順序控制，不僅可以提升生產(chǎn)系統(tǒng)的智能化程度，還可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的逐步加快，PLC技術(shù)也獲得廣泛而深入的應(yīng)用，相信隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，PLC技術(shù)必將趨于人性化、完善化以及智能化發(fā)展，為工業(yè)化發(fā)展注入新鮮的活力。