PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動化控制中應(yīng)用與信息化管理思路

曾 波

（國網(wǎng)國際發(fā)展有限公司 國網(wǎng)巴控公司，北京 100045）

0 引 言

工廠的電氣自動化控制主要應(yīng)用在廠房設(shè)備的自動化控制上。如今，PLC在各行各業(yè)中已經(jīng)被廣泛使用，其應(yīng)用促使了控制系統(tǒng)功能的全面性，使得設(shè)備控制運(yùn)行更加完善。

1 PLC概述

1.1 PLC的含義

PLC實(shí)際就是結(jié)合機(jī)動化技術(shù)、微機(jī)控制技術(shù)以及機(jī)電器控制技術(shù)的可編程邏輯控制器，被使用在工業(yè)生產(chǎn)中的控制設(shè)計里。PLC控制系統(tǒng)由各軟件和硬件設(shè)備組合而成，且每個控制設(shè)備都是獨(dú)立的，主要包括CPU、儲存器、輸入輸出模塊以及編輯系統(tǒng)，工作內(nèi)容就是對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析以及處理等[1]。

1.2 PLC的結(jié)構(gòu)

PLC控制系統(tǒng)大體可以分為整體式和組合式兩種。其中，組合式的靈敏度更高一些，在實(shí)際的生產(chǎn)中組合式結(jié)構(gòu)會根據(jù)不同的生產(chǎn)模式和生產(chǎn)功能進(jìn)行組合，而整體式結(jié)構(gòu)相對單一，成本較低且輸出輸入電源較為穩(wěn)定。組合式結(jié)構(gòu)的總線板上線槽比較多，能夠?qū)δK進(jìn)行自主識別，同時可以由不同的組合形態(tài)形成不同的控制模式及功能，提高運(yùn)行的穩(wěn)定性[2]。結(jié)合及時的生產(chǎn)程序可選擇就地控制和集中控制來設(shè)置第一電動機(jī)，如某廠房內(nèi)有11臺電動機(jī)，確定它們之間的順序及邏輯關(guān)系可知，在電動機(jī)正常運(yùn)行、正常關(guān)機(jī)以及事故出現(xiàn)關(guān)機(jī)時分別有3種順序進(jìn)行控制，詳細(xì)控制順序如圖1所示。

圖1 控制順序圖

1.3 PLC的功能和優(yōu)勢

PLC的基本功能主要包括第一邏輯控制、定時控制、計數(shù)控制以及步進(jìn)控制等。第一邏輯控制功能又被稱為位處理功能，是PLC控制系統(tǒng)中最基本的功能，定時控制功能運(yùn)用定時器來進(jìn)行控制，計數(shù)控制功能是在計數(shù)時產(chǎn)生數(shù)值狀態(tài)信號，然后通過狀態(tài)信號控制設(shè)備，而步進(jìn)控制是通過數(shù)個位移寄存器來進(jìn)行控制，時間邏輯信號和計數(shù)邏輯信號是步進(jìn)控制的轉(zhuǎn)換條件。此外，PLC還具有數(shù)據(jù)處理、回路控制、通信聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)督控制以及停電記憶等控制功能[3]?，F(xiàn)如今，PLC控制技術(shù)可以滿足多元化的控制需求，并在不斷向智能化方向發(fā)展，隨著PLC技術(shù)的不斷發(fā)展已經(jīng)研制出超輕量級的PLC模塊，重量在150 g以下，大小在100 mm以下，由于體積超小化所以在運(yùn)行時耗能極低，安裝方式也較為方便簡單。

2 PLC技術(shù)功能與特點(diǎn)概述

在使用PLC技術(shù)前，需要對數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行初始化，在此過程中可以準(zhǔn)確采集電氣設(shè)備相應(yīng)的參數(shù)與信息，進(jìn)而顯示電氣設(shè)備的行管數(shù)據(jù)和操作流程。PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動化控制中可以在最大程度上提高設(shè)備處理效率。在PLC技術(shù)的應(yīng)用中，繼電器作為其中的主要設(shè)備，會對PLC技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果產(chǎn)生至關(guān)重要的影響，現(xiàn)使用的繼電器與傳統(tǒng)繼電器存在不同，在運(yùn)行過程中不需要導(dǎo)線，無需考慮節(jié)點(diǎn)變位的時間和返回系數(shù)，因此很大程度上提高了數(shù)據(jù)處理效率，大大降低了數(shù)據(jù)處理的復(fù)雜性。此外，PLC技術(shù)的應(yīng)用還能在很大程度上提高電氣設(shè)備自動化控制的便利性，大幅提高設(shè)備管理能力，為電氣設(shè)備的高效率運(yùn)行和高質(zhì)量運(yùn)行奠定了堅實(shí)基礎(chǔ)。

3 PLC技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用

PLC技術(shù)在工業(yè)設(shè)備自動控制應(yīng)用中效果顯著。在實(shí)現(xiàn)PLC技術(shù)的前期，自動化控制的效果還比較低，實(shí)際價值也較低，但是近幾年我國工業(yè)科技化水平的大力提升，使得各行業(yè)對自動化控制的需求也越來越高，PLC技術(shù)繼續(xù)不斷地更新，提高了自動化控制能力。將PLC技術(shù)應(yīng)用于更多的工業(yè)生產(chǎn)中，不僅提高了工業(yè)生產(chǎn)利潤，而且提升了電氣自動化的可持續(xù)發(fā)展。

隨著PLC技術(shù)的普及和發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)對自動化控制的需求。需求的加大，使得PLC技術(shù)在發(fā)展中應(yīng)考慮到成本問題，特別是在控制順序和開關(guān)量這兩個方面。加快PLC技術(shù)研究，可以提升PLC技術(shù)自動化控制的發(fā)展腳步，目前提升自動化控制的主要方式是融合信息技術(shù)和PLC技術(shù)[4]。PLC技術(shù)在中發(fā)電廠中的應(yīng)用可以大大提高發(fā)電廠的工作效率，對爐渣進(jìn)行清理，不僅提高了工作效率而且企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也有明顯的提升。此外，在控制系統(tǒng)中PLC技術(shù)的運(yùn)用要根據(jù)實(shí)際情況所處的環(huán)境靈活選擇工作方式，經(jīng)過合理的排序組合形成科學(xué)的設(shè)計方案，以提高PLC技術(shù)的運(yùn)用效果。

除了以上的應(yīng)用還需關(guān)注PLC技術(shù)的應(yīng)用表現(xiàn)，其應(yīng)用表現(xiàn)中最重要的是存儲器方面。在虛擬模擬系統(tǒng)工作中可以及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)機(jī)制存在的一些問題，如繼電器通斷電時間過長會對工作效果產(chǎn)生一定的影響等，運(yùn)行出現(xiàn)問題需第一時間采取有效的保護(hù)措施，并在專業(yè)人員的不斷研究中探索出解決辦法。同時還應(yīng)該應(yīng)用實(shí)驗(yàn)制定的解決方法，選用自動切換系統(tǒng)，在系統(tǒng)運(yùn)行時就可以看出自動化控制中的各種問題，并對問題提出針對性的措施。

4 PLC技術(shù)的應(yīng)用措施

4.1 加強(qiáng)對PLC系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計

PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動化控制中的應(yīng)用可以最大限度提高自動化控制的智能化水平?，F(xiàn)階段，在進(jìn)行傳統(tǒng)電氣自動化控制系統(tǒng)設(shè)計的過程中，很多設(shè)計師都是依靠自身的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計工作，導(dǎo)致設(shè)計內(nèi)容缺乏堅實(shí)的理論基礎(chǔ)，應(yīng)用過程中會出現(xiàn)一系列的問題，無形中加大了自動化控制在實(shí)際運(yùn)用中的復(fù)雜性。而PLC技術(shù)可以優(yōu)化電氣中自動控制系統(tǒng)的設(shè)計，縮短設(shè)計過程耗費(fèi)的時間，提高電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量與效率。

4.2 電氣工程自動控制要求

電氣工程中策劃控制生產(chǎn)的影響因素很多，為了解決電氣自動化控制所產(chǎn)生的一些問題，就應(yīng)該及時制定出有針對性的處理方案，確保實(shí)施工作的全面進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)企業(yè)全面提高生產(chǎn)工作的目標(biāo)。之前我國PLC技術(shù)較為落后，工業(yè)自動化控制的水平不高，技術(shù)實(shí)現(xiàn)不太理想，但隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷更新和工業(yè)的發(fā)展壯大，低效率的生產(chǎn)方式已經(jīng)不能滿足人們對生產(chǎn)的需求，所以需要更新和完善電氣自動控制技術(shù)，在融入PLC技術(shù)的同時還應(yīng)考慮到工業(yè)化的不同需求和技術(shù)方面的限制，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)制定合理的研究方案。另外，應(yīng)該通過融合信息化技術(shù)進(jìn)一步完善PLC技術(shù)，在更新自動化控制時融入PLC技術(shù)，可以提升生產(chǎn)效率，滿足企業(yè)對電氣自動化控制的需求。同時還要建立一個專業(yè)的自動化控制設(shè)計人才隊伍，更新完善電氣自動化控制，以滿足電氣自動控制化的需求為前提，通過實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)優(yōu)化生產(chǎn)方案。

4.3 應(yīng)用建議

電氣設(shè)備自動化控制中應(yīng)用PLC技術(shù)可以很好地協(xié)調(diào)與輔助控制系統(tǒng)，還能夠在一定程度上提高自動化系統(tǒng)的運(yùn)作效率，大幅提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性[5]。當(dāng)前，PLC技術(shù)還存在一定的缺陷，因此在實(shí)際應(yīng)用過程中要充分明確PLC技術(shù)的優(yōu)勢與劣勢，揚(yáng)長避短，不斷改革、優(yōu)化及完善。此外，在研究PLC技術(shù)的過程中應(yīng)該增加資金投入，根據(jù)目前實(shí)際的電氣設(shè)備自動化控制情況進(jìn)一步完善自動化控制系統(tǒng)。在應(yīng)用PLC技術(shù)的過程中，需要建立合理的指導(dǎo)規(guī)范，使PLC技術(shù)應(yīng)用具備更高的專業(yè)性，從而在應(yīng)用過程中發(fā)揮出更好的效果。

5 PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動化控制中的應(yīng)用趨勢

工業(yè)化對PLC技術(shù)在電氣自動化控制中的技術(shù)融入，帶動更多的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)運(yùn)用在PLC設(shè)計中，使得電氣設(shè)備的數(shù)據(jù)儲存和計算速度等更加智能化。將來，PLC自動控制化技術(shù)會不斷地更新，將自動化控制的設(shè)計技術(shù)向更多的行業(yè)推進(jìn)，同時各方面的電氣設(shè)備也會不斷更新，種類不斷增加。隨著PLC技術(shù)的完善和應(yīng)用，先進(jìn)的通信設(shè)備和智能化將應(yīng)用于各行各業(yè)的電氣設(shè)備自動化控制中，充分發(fā)揮了PLC技術(shù)的可靠性和智能化等優(yōu)勢，促使PLC技術(shù)應(yīng)用在更多的電氣設(shè)備自動化控制中。

6 結(jié) 論

PLC控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中會自主控制生產(chǎn)設(shè)備，但是其不穩(wěn)定性極易在復(fù)雜環(huán)境的影響下發(fā)生電磁干擾，影響系統(tǒng)運(yùn)行，產(chǎn)生錯誤信息，這就需要對電氣自動化控制進(jìn)行更新。電氣自動化控制的更新關(guān)聯(lián)多種因素，所以流程較為復(fù)雜，在實(shí)際的PLC自動化控制中要不斷累積經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)用正確的設(shè)計理念。此外，PLC技術(shù)自動化控制可以將計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)結(jié)合起來，更好地實(shí)現(xiàn)工業(yè)設(shè)備的自動化控制。