電氣自動(dòng)化中的PLC 控制技術(shù)應(yīng)用

郭炳麟

（國網(wǎng)河南遂平縣供電公司，河南 駐馬店 463000）

一、PLC 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

PLC 是一種全新的控制技術(shù)，和傳統(tǒng)技術(shù)相比其具有很多的優(yōu)勢(shì)。例如在具體的安裝過程中，我們可以發(fā)現(xiàn) PLC 技術(shù)的接線方式簡(jiǎn)單。而且其作為一個(gè)整體，我們只需要將相應(yīng)的傳輸線和電源進(jìn)行相連，這樣不僅能夠減少相關(guān)工作人員的任務(wù)量，而且還能夠減少人為操作失誤等問題的發(fā)生。PLC 技術(shù)還具有良好的安全性和穩(wěn)定性，因此在具體的應(yīng)用中通常不會(huì)出現(xiàn)什么問題，而這一特點(diǎn)對(duì)于電氣工程的自動(dòng)化控制也是十分重要的。而通過 PLC 技術(shù)的使用，我們也發(fā)現(xiàn)其具有功耗較低的特點(diǎn)，而且其所需要使用到的組成單位十分簡(jiǎn)單，因此對(duì)能源的需求量也是相對(duì)較低的，因此在我國目前的能源現(xiàn)狀下十分適用。

此外，PLC 技術(shù)還具有良好的適應(yīng)性，因此可以很好地融入電氣工程自動(dòng)化設(shè)備系統(tǒng)當(dāng)中，有效地開展工作。最后該技術(shù)還具有良好的靈活性，對(duì)相關(guān)操作人員的編程技術(shù)沒有過高的要求，甚至不需要相關(guān)人員專門學(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)有關(guān)的知識(shí)，便可以利用 PLC 系統(tǒng)來有效地開展工作，其操作十分簡(jiǎn)單易懂，因此也極大地降低了工作人員自身的工作難度。

而且其所具有的自動(dòng)識(shí)別功能，還可以通過掃描來自主分析系統(tǒng)的輸出數(shù)據(jù)，從而能夠有效識(shí)別數(shù)據(jù)的傳輸過程是否存在缺陷。

二、自動(dòng)化控制中PLC 技術(shù)的作用

（一）自動(dòng)控制層面作用

通常情況下，由于企業(yè)電氣設(shè)備體積較為較大，并且設(shè)備內(nèi)部電氣結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)分離性，導(dǎo)致很多設(shè)備部件在運(yùn)行中，需要采用人工方式進(jìn)行單獨(dú)操作。這種操作方式，不僅會(huì)影響電氣設(shè)備使用效率，而且還會(huì)因人工操作失誤造成嚴(yán)重系統(tǒng)故障，甚至?xí){相關(guān)人員生命安全。但在使用 PLC 技術(shù)后，電氣設(shè)備自動(dòng)化程度提升，實(shí)現(xiàn)了電氣設(shè)備一體化運(yùn)轉(zhuǎn)，可防止因傳統(tǒng)電氣設(shè)備控制中，因連續(xù)性欠缺而導(dǎo)致的設(shè)備故障。同時(shí)利用PLC 技術(shù)，可提升企業(yè)生產(chǎn)效率，極大程度上降低了電氣工程運(yùn)轉(zhuǎn)中對(duì)人力和物力浪費(fèi)。目前，PLC 技術(shù)已經(jīng)得到了電氣工程及相關(guān)行業(yè)普遍認(rèn)可。

（二）數(shù)字控制層面作用

在電氣設(shè)備系統(tǒng)中，數(shù)字控制功能是實(shí)現(xiàn) PLC 技術(shù)的關(guān)鍵，該功能應(yīng)用中，一方面，便于對(duì)電器設(shè)備中存在的各種故障進(jìn)行精準(zhǔn)查找，相較于以往人工檢測(cè)方式，極大提高了檢測(cè)的高效性、便捷性和準(zhǔn)確性。另一方面是通過使用技術(shù)的數(shù)字操控功能，可避免運(yùn)行中設(shè)備大量拆卸操作，縮短了維修時(shí)間。同時(shí)在故障修復(fù)后，可快速投入到生產(chǎn)使用中。可見，數(shù)字控制功能的應(yīng)用，既可加快排查速度，又可減少管理成本。

（三）反饋層面作用

將 PLC 技術(shù)應(yīng)用于電氣工程設(shè)備系統(tǒng)中，即可提高運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障修復(fù)、操作管理，又可以應(yīng)用在對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控中，企業(yè)相關(guān)人員可隨時(shí)掌握電氣設(shè)備的運(yùn)行情況，便于及早發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)處理，提前進(jìn)行零件更換，可減少后期因零件問題對(duì)電器設(shè)備正常使用產(chǎn)生影響。同時(shí)在零件設(shè)備使用功能達(dá)到極限時(shí)，通過PLC 技術(shù)檢查判斷可是否正常使用，利于發(fā)揮電氣設(shè)備零件最大效益。

三、PLC 在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

（一）開關(guān)量控制方式

開關(guān)量信號(hào)簡(jiǎn)單地說:就是類似于通斷的信號(hào)，一般只有兩種狀態(tài)，接通或者斷開，在自動(dòng)化控制電路中我們一般就是通過NO 常開點(diǎn)和NC 常閉點(diǎn)的通斷變化來達(dá)到控制設(shè)備的目的的。開關(guān)量輸入一般用DI 表示，開關(guān)量輸出一般用DO 來表示。常用的開關(guān)量信號(hào)的電氣設(shè)備:電接點(diǎn)壓力表，壓力開關(guān)，行程開關(guān)，接近開關(guān)，感應(yīng)開關(guān)，繼電器類的信號(hào)等等。開關(guān)量控制方式的最重要優(yōu)勢(shì)就是實(shí)現(xiàn)了PLC 內(nèi)部組件的獨(dú)立性，避免了組件之間的相互影響，使得PLC 系統(tǒng)能夠在某個(gè)組件損壞的情況下仍進(jìn)行正常工作，保證了電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。除此之外，開關(guān)量控制方式還能夠?qū)壿嫾绊樞蛘Z句進(jìn)行有效控制，確保PLC 邏輯語句的順利執(zhí)行。

（二）控制模擬量

模擬量信號(hào)一般可以分為模擬量電壓信號(hào)和模擬量電流信號(hào)兩種，一般標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)為（1-5）V 和（4-20）mA，當(dāng)然也有其他的模擬量信號(hào)類型，例如:（0-10）V 或者（0-20）mA 等等。模擬量輸入信號(hào)一般用AI 表示，模擬量輸出信號(hào)一般用AO 來表示。常用的模擬量信號(hào)的電氣設(shè)備:例如:遠(yuǎn)傳壓力表，模擬電位器，壓力變送器，溫度變送器，熱電阻，變送器類的信號(hào)等等。由于電氣設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境是處于不斷變化的過程之中的，而PLC 的工作特點(diǎn)就是對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行掃描，根據(jù)環(huán)境的改變自動(dòng)調(diào)整輸入變量，從而執(zhí)行指令進(jìn)行編寫，使得電氣設(shè)備的運(yùn)行更符合環(huán)境要求的，所以，PLC 工作時(shí)，相關(guān)的模擬變量一直隨環(huán)境改變處于動(dòng)態(tài)的變化之中，所以有必要對(duì)模擬量的變化情況進(jìn)行管理與分析，這也就是控制模擬量的產(chǎn)生條件與其PLC 技術(shù)中的重要作用。

（三）數(shù)據(jù)采集與處理

PLC 在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與處理時(shí)，需要經(jīng)過數(shù)據(jù)的處理階段。在進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入時(shí)，最重要的就是對(duì)數(shù)據(jù)的線性關(guān)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換，由上文模擬變量的介紹可知，模擬變量是一種隨環(huán)境因素不斷變化的變量，因此，模擬變量需要經(jīng)過線性化處理才能被系統(tǒng)輸入，所以PLC在進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入時(shí)應(yīng)注意變量的線性關(guān)系，并檢查變量的輸入是否有誤，要對(duì)變量的有效性進(jìn)行檢查。除此之外，在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集處理時(shí)還應(yīng)注意數(shù)值的整定。我們可以知道模擬量對(duì)外部環(huán)境的反映是通過電信號(hào)實(shí)現(xiàn)的，因此，想要在PLC 控制系統(tǒng)種輸入這種變量，就必須要對(duì)電信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過電信號(hào)與對(duì)應(yīng)數(shù)值之間的關(guān)系，完成對(duì)模擬數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，保證模擬數(shù)據(jù)能夠有效地輸入PLC 控制系統(tǒng)，通過數(shù)值整定，模擬信號(hào)能夠被統(tǒng)一進(jìn)行規(guī)范，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理。

結(jié)語

綜上所述，我國制造業(yè)不論是在覆蓋范圍，相關(guān)企業(yè)數(shù)量，均處于世界領(lǐng)先地位，而隨著對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用，使得機(jī)械電氣工程技術(shù)獲得了更好的發(fā)展，擁有了更加廣闊應(yīng)用前景。而隨著電器工程向自動(dòng)化于信息化方向發(fā)展，PLC 技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的有效方式，不僅可提升制造企業(yè)工作效率，為企業(yè)發(fā)展提供更多助力，而且還可推動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)以及相關(guān)工程和設(shè)備進(jìn)步，在行業(yè)發(fā)展中起著至關(guān)重要作用。這就要求必須提升對(duì)PLC 技術(shù)的重視程度，并提升對(duì)其了解和掌握，從而有效應(yīng)用PLC 技術(shù)。