電氣自動(dòng)化設(shè)備中PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用

王亞楠 趙丹

摘要：PLC 作為一種通用的工業(yè)自動(dòng)控制裝置，基于微處理器作為基礎(chǔ)，與自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等結(jié)合在一起。因此，PLC 本身就代表了工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)之中的程序控制部分的先進(jìn)度。同時(shí)，PLC 還帶有較高的可靠性與操作方便性，能夠適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的實(shí)際需求，進(jìn)而得到了廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化;PLC控制系統(tǒng);應(yīng)用

引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科技的快速發(fā)展，工業(yè)領(lǐng)域?qū)夹g(shù)精度、安全系數(shù)等方面有了新的要求。如今，信息化技術(shù)日漸成熟，PLC 可編程邏輯控制器的產(chǎn)生和改進(jìn)為工業(yè)操作系統(tǒng)的數(shù)字化和電子化提供了技術(shù)支撐。PLC 技術(shù)具有較高的靈活度，便捷可靠，在現(xiàn)代電氣自動(dòng)化中發(fā)揮著重要作用。在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制過程中，合理運(yùn)用 PLC 技術(shù)，可以使整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行方式得到優(yōu)化，促進(jìn)電力行業(yè)的健康發(fā)展。

1 PLC技術(shù)的特點(diǎn)

PLC作為一種控制程序，在該技術(shù)被充分應(yīng)用后，可以實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化。這種自動(dòng)化的程序在于各項(xiàng)邏輯代碼的錄入以及各種運(yùn)算規(guī)則作為支撐。由于自身所具備的優(yōu)勢(shì)，如今已經(jīng)被應(yīng)用于電氣行業(yè)中。在PLC技術(shù)的支持下各項(xiàng)數(shù)據(jù)都可以得到準(zhǔn)確的結(jié)果，包括各項(xiàng)產(chǎn)品的具體數(shù)據(jù)等。在技術(shù)設(shè)計(jì)的過程中有效地將所需技術(shù)進(jìn)行融合，使得在今后的使用中更加快捷便利。此外，值得一提的是PLC的運(yùn)用成本非常低廉，也就是說使用者用較低的價(jià)格就可以得到較高的工作效率。PLC中的微系統(tǒng)可以做到對(duì)目標(biāo)機(jī)器的準(zhǔn)確控制。

PLC技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。（1）應(yīng)用廣泛。對(duì)于PLC有一定認(rèn)識(shí)的人都知道，這是一種高效且操作簡(jiǎn)單的一種自動(dòng)化控制技術(shù)。在運(yùn)行的過程中僅僅需要簡(jiǎn)單的邏輯代碼處理，即使操作的人對(duì)于計(jì)算機(jī)不熟悉也可以在最短的時(shí)間內(nèi)上手，所以說PLC的使用門檻是相對(duì)較低的，也就是說大部分行業(yè)都可以采用這種技術(shù)。同時(shí)，PLC與計(jì)算機(jī)的有效結(jié)合使得該技術(shù)在使用的過程中操控更加便利。因此，PLC技術(shù)可以應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)中，其使用率是非常高的。（2）功能聚集。一般而言，傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)體積較大，且在功能方面有所欠缺，但是PLC技術(shù)呈現(xiàn)出了體積微小且性能較好的狀態(tài)，小小的芯片中可以儲(chǔ)存大量的指令，這一現(xiàn)象有效地推進(jìn)了機(jī)電一體化的進(jìn)度。在如此優(yōu)秀的性能支持下，其耗電的速度也是較慢的，這樣一個(gè)小小的芯片將所有控制系統(tǒng)所具備的優(yōu)勢(shì)全部展現(xiàn)了出來。這樣一種具有功能聚集的技術(shù)也只有PLC可以做到。（3）高度的可靠性?？刂葡到y(tǒng)最怕出現(xiàn)的問題就是其編程內(nèi)容出現(xiàn)混亂，導(dǎo)致所控制的機(jī)器設(shè)備出現(xiàn)問題，從而造成大量的資源浪費(fèi)。但是這種情況在PLC技術(shù)中幾乎是不會(huì)發(fā)生的，PLC技術(shù)同時(shí)實(shí)現(xiàn)與設(shè)備的多個(gè)端口進(jìn)行連接，這種連接技術(shù)在實(shí)現(xiàn)發(fā)出指令的同時(shí)還具有極高的安全性能。同時(shí)，PLC還具有高效的抗干擾功能，即使是在環(huán)境嘈雜混亂的生產(chǎn)車間里，PLC的運(yùn)行也不會(huì)受到影響。

2 PLC 在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制當(dāng)中的應(yīng)用策略

2.1 順序控制

其指的是在每一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在輸入信號(hào)的作用之下必須要根據(jù)順序予以操作，在具體實(shí)施期間，隨著應(yīng)用時(shí)間的不斷持續(xù)，大部分的設(shè)備能量損耗會(huì)明顯增加。這樣就會(huì)導(dǎo)致企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益受損。為了能夠避免這種現(xiàn)象出現(xiàn)，就需要在系統(tǒng)當(dāng)中加入 PLC 技術(shù)予以順序控制，通過其開關(guān)量真正實(shí)現(xiàn)對(duì)每一個(gè)機(jī)構(gòu)操作順序予以控制 ;通過模塊的形式來對(duì)每一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)給予單一控制，進(jìn)而能夠避免由于某一個(gè)機(jī)構(gòu)發(fā)生問題的時(shí)候，不會(huì)對(duì)整個(gè)設(shè)備的正常穩(wěn)定運(yùn)行帶來不良影響。

例如，對(duì)三項(xiàng)電動(dòng)機(jī)的順序控制通過 PLC 就能夠給予真正實(shí)現(xiàn)，電動(dòng)機(jī) M2 當(dāng)中的控制電路首先與接觸器當(dāng)中的 KM1線圈并接以后在與其自鎖觸頭進(jìn)行串接，這樣就能夠保證電動(dòng)機(jī) M1 在啟動(dòng)以后，M2 才可以啟動(dòng)順序控制要求。

2.2 開關(guān)控制

其指的是利用控制繼電器的連通與關(guān)斷之間的值，對(duì)電氣設(shè)備給予有效控制。在以往的自動(dòng)化控制期間，開關(guān)量控制的方法還存在一系列的不足之處，例如，敏感性相對(duì)較強(qiáng)、穩(wěn)定性相對(duì)較差等。這些問題對(duì)整個(gè)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行帶來非常大的影響。然而在整個(gè)控制系統(tǒng)過程當(dāng)中加入 PLC 技術(shù)，不但能夠保證整個(gè)控制過程當(dāng)中的質(zhì)量，同時(shí)還能夠有效降低事故的發(fā)生率，進(jìn)而使整個(gè)電氣設(shè)備的應(yīng)用率顯著提升。

例如，應(yīng)用 PLC 技術(shù)能夠?qū)\(yùn)輸車進(jìn)行有效控制，利用計(jì)算機(jī)指令，對(duì)內(nèi)部繼電器當(dāng)中的通斷進(jìn)行有效控制，進(jìn)而能夠真正實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸小車的左行或右行，在這一期間，PLC 技術(shù)就能夠?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)給予有效調(diào)整，進(jìn)而能夠保證計(jì)算機(jī)指令的有序進(jìn)行，最終可以使整個(gè)設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行效率進(jìn)一步提高。

2.3 閉環(huán)控制

閉環(huán)控制主要指，接受輸出的設(shè)備會(huì)將運(yùn)行指令以后的成效通過數(shù)據(jù)作為新一輪的輸出信號(hào)，重新傳輸給 CPU 進(jìn)行第二輪的研判，CPU 向輸出設(shè)備發(fā)布指令后，輸出設(shè)備在運(yùn)行指令后會(huì)再將運(yùn)行成效和自己的運(yùn)行狀態(tài)再次第三輪發(fā)給 CPU。像這樣對(duì) PLC 系統(tǒng)就是閉環(huán)控制類型。

例如，在自動(dòng)化控制伺服電機(jī)時(shí)，就可以運(yùn)用閉環(huán)控制的 PLC 系統(tǒng)，實(shí)時(shí)對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)電機(jī)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩異常波動(dòng)時(shí)，會(huì)及時(shí)的向電機(jī)發(fā)出調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速與極性方向的指令。

例如，PLC 技術(shù)能夠?qū)?dòng)力泵進(jìn)行有效控制，其將開關(guān)啟動(dòng)以后，PLC 技術(shù)就會(huì)對(duì)整個(gè)運(yùn)行時(shí)間的多少進(jìn)行有效分析，利用對(duì)動(dòng)力泵運(yùn)行的實(shí)際分析，采用閉環(huán)控制模式對(duì)，電機(jī)系統(tǒng)關(guān)鍵部件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，從部件運(yùn)行狀態(tài)、溫度等方面實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)矯正關(guān)鍵部件的運(yùn)行狀態(tài)。在 PLC 采取閉環(huán)控制期間，閉環(huán)信息的傳輸效率更高，系統(tǒng)運(yùn)行更加有效率，且有 PLC 閉環(huán)系統(tǒng)一般為單通道，信息傳輸過程中不易受到干擾，準(zhǔn)確性更高。所以，在具體運(yùn)營生產(chǎn)期間，能夠把 PLC 技術(shù)應(yīng)用在電機(jī)設(shè)備自動(dòng)化控制里面，特殊情況的時(shí)候，需要將 PLC 技術(shù)與常規(guī)控制模式有效結(jié)合起來，進(jìn)而能夠使其整個(gè)生產(chǎn)運(yùn)營效率顯著提升。

3 應(yīng)用到電力系統(tǒng)中

電力系統(tǒng)的順利運(yùn)行需要很多輔助系統(tǒng)的支持，對(duì)于這種系統(tǒng)來說一定要對(duì)工藝流程順序進(jìn)行嚴(yán)格控制，還要對(duì)開關(guān)進(jìn)行有效控制，對(duì)于輔助系統(tǒng)的控制也不能放松。隨著我國能源危機(jī)的不斷加劇，國家對(duì)于節(jié)能減排越來越重視，而且提出了節(jié)能減排理念，在這種情形下，工業(yè)企業(yè)也需要對(duì)生產(chǎn)理念進(jìn)行改變，用可持續(xù)發(fā)展理念替代以前的發(fā)展理念，用科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)，使得企業(yè)在獲得理想經(jīng)濟(jì)收益的同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能減排目的，這就需要電力企業(yè)提高輔助控制水平。目前，很多大型企業(yè)都將 PLC 技術(shù)應(yīng)用到了輔助系統(tǒng)控制中，希望可以通過該技術(shù)更合理的控制輔助系統(tǒng)，并可以增強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)過程的控制，同時(shí)還可以使用通信功能。

例如，輸煤系統(tǒng)是由兩部分構(gòu)成的，分別是遠(yuǎn)程 IO 站和主站層，這兩部分的連接需要通過光纖通信，而主站層也是由兩部分構(gòu)成的，PLC 系統(tǒng)和人機(jī)接口是比較常見的構(gòu)成部分，這樣就可以有效改善工作環(huán)境。

結(jié)束語：

當(dāng)前，我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不斷加快，科學(xué)技術(shù)也得到了快速發(fā)展，電氣工程自動(dòng)化控制已經(jīng)成為我國工業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)，尤其是電力系統(tǒng)更是重視電氣工程自動(dòng)化應(yīng)用和發(fā)展。而 PLC 技術(shù)具有操作比較簡(jiǎn)單、通用性好、很高的安全性、可靠性以及較高性價(jià)比的優(yōu)勢(shì)，將其應(yīng)用到電氣工程自動(dòng)化控制中可以起到很大的促進(jìn)作用，這也是未來工業(yè)健康發(fā)展的必然選擇，同時(shí)也為電氣工程自動(dòng)化控制實(shí)現(xiàn)更好發(fā)展提供了助力

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