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

福建泉工股份有限公司 鐘 迦

在電氣領(lǐng)域中，人工操作模式逐漸被電氣自動(dòng)化技術(shù)取代，由于電氣自動(dòng)化技術(shù)在應(yīng)用中具有較多優(yōu)勢(shì)，能為電氣系統(tǒng)設(shè)備的控制帶來(lái)有效的支持。其中PLC控制系統(tǒng)發(fā)揮了重要的作用，有效實(shí)現(xiàn)了電氣自動(dòng)化控制，可使電氣設(shè)備的運(yùn)行更加穩(wěn)定。當(dāng)前電氣系統(tǒng)管控需要得到優(yōu)化，為發(fā)揮出自動(dòng)化技術(shù)的功能，可將PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用在電氣自動(dòng)化設(shè)備之中，進(jìn)而提升控制水平。

PLC技術(shù)可運(yùn)用在工業(yè)領(lǐng)域中，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)有著積極的影響，可作為其中的控制核心。該技術(shù)的應(yīng)用范圍比較廣泛，功能完善、應(yīng)用便捷性較強(qiáng)，多應(yīng)用在工業(yè)環(huán)境之中。可借助該技術(shù)系統(tǒng)來(lái)對(duì)程序內(nèi)部進(jìn)行掃描，并且結(jié)合掃描得到的結(jié)果運(yùn)用信號(hào)控制實(shí)現(xiàn)信息傳輸，將其傳輸?shù)綀?zhí)行機(jī)構(gòu)之中，并且使CPU發(fā)揮出循環(huán)的效應(yīng)。在循環(huán)過(guò)程中可使時(shí)間縮短，同時(shí)可使系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性加強(qiáng)。在電氣系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)部線路的連接，連接時(shí)應(yīng)保證電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行[1]。經(jīng)過(guò)PLC技術(shù)處理之后留下的數(shù)據(jù)多使用邏輯代數(shù)的方式來(lái)進(jìn)行存儲(chǔ)，可保證系統(tǒng)控制產(chǎn)生突發(fā)情況時(shí)，系統(tǒng)可通過(guò)增加或刪除與運(yùn)行中無(wú)關(guān)數(shù)據(jù)的方式來(lái)處理突發(fā)情況，可使設(shè)置達(dá)到控制系統(tǒng)目的。

1 電氣自動(dòng)化設(shè)備中PLC控制系統(tǒng)的特點(diǎn)

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體積較小。相比計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)看，PLC控制系統(tǒng)占據(jù)的空間小、內(nèi)存大，有著較大的優(yōu)勢(shì)，在實(shí)際的應(yīng)用中可使運(yùn)輸更加便捷，也可簡(jiǎn)化安裝的流程。在電氣自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用中借助該系統(tǒng)可及時(shí)進(jìn)行設(shè)備的調(diào)整。另一方面，大型PLC控制系統(tǒng)占據(jù)空間比較大、但運(yùn)行效率高，能夠提升準(zhǔn)確性[2]。因此，在進(jìn)行電氣自動(dòng)化設(shè)備管理時(shí)，可結(jié)合不同的生產(chǎn)需求及企業(yè)的資金情況來(lái)選擇相應(yīng)的系統(tǒng)，可使生產(chǎn)的水平得到提升。

操作便捷。采用PLC技術(shù)管理電力設(shè)備，可經(jīng)過(guò)系統(tǒng)來(lái)對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)以圖形、符號(hào)等方式進(jìn)行直觀表達(dá)，并為工作人員提供相應(yīng)的參考依據(jù)，可為設(shè)備的管控帶來(lái)有效幫助。在數(shù)據(jù)處理及讀取時(shí)，結(jié)合圖形符號(hào)內(nèi)容可便于人員對(duì)其進(jìn)行直接操作，提高了工作的效率，因此能夠使管控的準(zhǔn)確性得到保障，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的有效管理[3]。

自身具有較強(qiáng)的抗干擾能力。在電氣系統(tǒng)運(yùn)行中需保證設(shè)備可靠性，利用PLC控制系統(tǒng)可使生產(chǎn)水平得到提升。通過(guò)對(duì)設(shè)備及生產(chǎn)工藝的有效運(yùn)用可使內(nèi)部電流有效干擾實(shí)現(xiàn)，達(dá)到對(duì)系統(tǒng)的充分利用。將PLC系統(tǒng)應(yīng)用在電氣系統(tǒng)設(shè)備中后可使系統(tǒng)穩(wěn)定性提升，避免在運(yùn)行中產(chǎn)生故障問(wèn)題，進(jìn)而加強(qiáng)了系統(tǒng)整體的性能，為設(shè)備的應(yīng)用提供了保障。

轉(zhuǎn)換維護(hù)比較簡(jiǎn)單。在生產(chǎn)中運(yùn)用PLC控制系統(tǒng)，可借助存儲(chǔ)邏輯來(lái)代替接線邏輯的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的高效控制。采取這樣的運(yùn)行方式可使設(shè)備外部接線數(shù)量降低，同時(shí)可使人員花費(fèi)更少的時(shí)間進(jìn)行管理，保證了工作的效率，也可使管理更加安全有效。可借助PLC系統(tǒng)的自我診斷功能來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的檢測(cè)，當(dāng)在電氣設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生故障問(wèn)題時(shí)，可利用該技術(shù)對(duì)故障進(jìn)行定位，之后使設(shè)備完成自我修復(fù)[4]。當(dāng)在自我修復(fù)中產(chǎn)生故障時(shí)，設(shè)備可將信息傳輸給工作人員對(duì)其進(jìn)行分析，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果制定相應(yīng)的解決措施，及時(shí)處理故障問(wèn)題。因此在進(jìn)行設(shè)備維護(hù)時(shí)可通過(guò)PLC技術(shù)來(lái)提高工作效率，避免影響設(shè)備的正常使用。

系統(tǒng)反應(yīng)速度較快。繼電器作為PLC控制系統(tǒng)的核心，可為系統(tǒng)的運(yùn)行提高技術(shù)條件，將其應(yīng)用在PLC控制系統(tǒng)中可使內(nèi)部導(dǎo)線自動(dòng)取消，在系統(tǒng)應(yīng)用中也可忽略節(jié)點(diǎn)變位時(shí)間，與傳統(tǒng)的繼電器相比較，可使繼電器在運(yùn)行中忽略返回系數(shù)的功能，使數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性得到提升，同時(shí)可使數(shù)據(jù)處理的效率提高。因此，運(yùn)用PLC控制系統(tǒng)可使反應(yīng)速度整體加快，加強(qiáng)了控制的效果。

2 PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制設(shè)備中的應(yīng)用模式

閉環(huán)控制模式。閉環(huán)控制中運(yùn)用PLC技術(shù)使用的是泵類控制方式，泵類電機(jī)啟動(dòng)方式包括了較多的類型，可運(yùn)用在自動(dòng)啟動(dòng)之中。在運(yùn)行中，可將PLC技術(shù)作為主要部分配合傳統(tǒng)控制系統(tǒng)，使兩者能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備流程的優(yōu)化，并結(jié)合泵的情況來(lái)選擇適合的控制方式，可使生產(chǎn)效率得到提升，也可降低產(chǎn)生安全問(wèn)題的可能性，為電氣自動(dòng)化控制設(shè)備性能的發(fā)揮建立相應(yīng)的基礎(chǔ)[5]。

順序控制模式。運(yùn)用電氣自動(dòng)化控制功能時(shí)，可采用順序控制模式來(lái)實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)間的聯(lián)系，借助PLC技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)順序控制的直接管理。由于電氣設(shè)備的運(yùn)行控制與資源利用有著一定的關(guān)系，為實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的充分利用需優(yōu)化對(duì)設(shè)備的控制，運(yùn)用PLC技術(shù)可達(dá)到對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的有效控制，以單向性控制來(lái)提升資源的利用率，可使設(shè)備運(yùn)行更具有節(jié)能化特點(diǎn)，提高了整體工作效率。應(yīng)用PLC技術(shù)時(shí)控制對(duì)象為開(kāi)關(guān)量，可達(dá)到對(duì)控制元件的優(yōu)化、提高靈敏度，并使順序混亂的問(wèn)題得到改善，加強(qiáng)了控制的效果，因此能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電氣自動(dòng)化控制水平的提升。

自動(dòng)切換控制模式。運(yùn)用PLC技術(shù)可使電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的自動(dòng)切換功能實(shí)現(xiàn)，由于其中包括了其他的設(shè)備，應(yīng)考慮到實(shí)際的運(yùn)行需求，使電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的整體協(xié)調(diào)性加強(qiáng)。如，在內(nèi)部電壓中采用自動(dòng)投入的方式，可借助電氣自動(dòng)化控制設(shè)備信號(hào)實(shí)現(xiàn)控制，使開(kāi)關(guān)自動(dòng)切換，保證了系統(tǒng)的規(guī)范性，可使電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的完善獲得相應(yīng)的技術(shù)條件，進(jìn)而滿足不同設(shè)備的使用需求。

開(kāi)關(guān)量控制模式。在傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)量控制中采用的是磁性繼電器，這種控制方式涉及的觸點(diǎn)多、故障產(chǎn)生頻率也較高，會(huì)使系統(tǒng)運(yùn)行可靠性減弱，不利于生產(chǎn)運(yùn)行的管控。運(yùn)用PLC技術(shù)可使該問(wèn)題得到改善，加強(qiáng)控制的準(zhǔn)確性，由于在開(kāi)關(guān)量控制中使用該技術(shù)需要軟繼電器裝置，可使自動(dòng)控制的過(guò)程得到優(yōu)化，同時(shí)可使設(shè)備控制的穩(wěn)定性提升，降低故障產(chǎn)生的可能性。如，在運(yùn)輸系統(tǒng)中使用PLC技術(shù)，可經(jīng)過(guò)對(duì)運(yùn)輸機(jī)及順序的控制來(lái)使運(yùn)輸效率提升，保證運(yùn)輸過(guò)程符合實(shí)際要求，可使運(yùn)輸量的控制達(dá)到預(yù)期的效果，并在運(yùn)輸完成后將開(kāi)關(guān)反向關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。

3 PLC控制系統(tǒng)在電氣自動(dòng)化設(shè)備中的實(shí)際應(yīng)用

該企業(yè)通過(guò)對(duì)德國(guó)制造磚設(shè)備設(shè)計(jì)理念的借鑒，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)流水線PLC程序的編寫(xiě)，可使程序得到標(biāo)準(zhǔn)化改善，加強(qiáng)了其可移植性，并提高了程序塊可利用率，降低產(chǎn)生錯(cuò)誤的概率并使程序開(kāi)發(fā)時(shí)間縮短。通過(guò)對(duì)用戶界面的優(yōu)化使其更加便于操作，同時(shí)將振動(dòng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)功能完善，增加了視覺(jué)產(chǎn)品缺陷檢測(cè)功能。系統(tǒng)可利用Motion Control實(shí)現(xiàn)主機(jī)的運(yùn)動(dòng)軸的位置閉環(huán)控制，使運(yùn)行效率得到提升，并開(kāi)發(fā)了與ERP數(shù)據(jù)庫(kù)的接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的接收，因此可使PLC控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)全面發(fā)揮。

在火電電氣自動(dòng)化設(shè)備中的應(yīng)用。在火電電氣自動(dòng)化設(shè)備控制中使用PLC技術(shù)可使其運(yùn)行性能加強(qiáng)，提升自動(dòng)化控制水平。一般電氣設(shè)備自動(dòng)化控制需要電磁機(jī)電裝置運(yùn)用的支持，使用該裝置可對(duì)電流及電壓變化情況進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，可實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)化控制參數(shù)的管理。由于火電電氣自動(dòng)化設(shè)備內(nèi)部的電磁元件包括了較多的設(shè)備接口，這使其連接設(shè)備數(shù)量增加，需考慮到設(shè)備連接的需求，分析其帶來(lái)的影響。使用PLC技術(shù)可避免設(shè)備連接后帶來(lái)的問(wèn)題，借助控制系統(tǒng)信息存儲(chǔ)功能及安全連接信號(hào)可使接線次數(shù)降低，為火電電氣自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行提供了相應(yīng)支持，可使設(shè)備的運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠，防止設(shè)備產(chǎn)生問(wèn)題對(duì)其使用造成影響。

在交通電氣自動(dòng)化設(shè)備中的應(yīng)用。在交通電氣自動(dòng)化設(shè)備中應(yīng)用PLC技術(shù)可達(dá)到對(duì)交通信號(hào)的有效控制，使控制水平顯著提升，為交通系統(tǒng)的運(yùn)行提供了保障。在交通擁堵情況下可使用PLC技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)控，將人工智能技術(shù)運(yùn)用到其中使其與PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)有效的融合，有效加強(qiáng)了交通自動(dòng)化監(jiān)控功能，可使監(jiān)控系統(tǒng)的整體性能得到提升，保證監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)車輛信息的完整記錄，便于人員進(jìn)行管理，可使交通管理更加可靠，為交通出行安全提供了有效的支持。另外，通過(guò)對(duì)PLC技術(shù)的有效應(yīng)用可使交通管理人員的工作量降低，為人員處理交通管理中的問(wèn)題節(jié)省出了更多的時(shí)間，還可將其運(yùn)用在交通管理其他工作環(huán)節(jié)之中，實(shí)現(xiàn)對(duì)交通管理的全面改善，進(jìn)而提高管理的水平。在空調(diào)電氣自動(dòng)化設(shè)備中的應(yīng)用。在空調(diào)電氣自動(dòng)化設(shè)備中運(yùn)用PLC技術(shù)可實(shí)現(xiàn)更加準(zhǔn)確地控制，使空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行保持穩(wěn)定，讓維修工作人員及時(shí)了解到系統(tǒng)中產(chǎn)生的問(wèn)題并對(duì)問(wèn)題進(jìn)行有效處理。在空調(diào)系統(tǒng)中包括了電氣控制及數(shù)字控制方式，這些控制模式在實(shí)際應(yīng)用中效果不理想，會(huì)使空調(diào)的運(yùn)行負(fù)荷有所提升，難以保證其性能。為使空調(diào)運(yùn)行的控制得當(dāng)優(yōu)化，可借助PLC技術(shù)來(lái)改善控制效果，降低對(duì)空調(diào)運(yùn)行性能的影響程度，使空調(diào)運(yùn)行的控制具有自動(dòng)化優(yōu)勢(shì)，可使空調(diào)使用壽命延長(zhǎng)，加強(qiáng)了其抗干擾能力。將PLC技術(shù)與空調(diào)自動(dòng)化控制結(jié)合起來(lái)還可使維修及保養(yǎng)的成本降低，為空調(diào)的使用提供了良好的條件，也可為企業(yè)的效益帶來(lái)保障，促進(jìn)空調(diào)生產(chǎn)的快速發(fā)展。綜上，PLC技術(shù)的運(yùn)用范圍逐漸擴(kuò)大，在電氣自動(dòng)化設(shè)備控制中得到了有效的應(yīng)用，借助該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)控制模式的優(yōu)化，改善了傳統(tǒng)控制的問(wèn)題，在火電電氣自動(dòng)化設(shè)備、交通電氣自動(dòng)化設(shè)備以及空調(diào)電氣自動(dòng)化設(shè)備等控制中都可起到有效的作用。因此應(yīng)對(duì)該技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行不斷完善，使其實(shí)現(xiàn)精確化控制，提升控制水平，進(jìn)而為電氣自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行提供全面的保障。