PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中應(yīng)用

朱佳士

[摘? ? 要]針對PLC技術(shù)作出概述，闡述了PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的優(yōu)勢，簡述了PLC技術(shù)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的功能自檢，論述了PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中應(yīng)用及實(shí)踐。

[關(guān)鍵詞]PLC技術(shù);電氣設(shè)備;自動(dòng)化控制

[中圖分類號(hào)]TM76 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（21）04–0–02

Application of PLC Technology in the Automation Control of Electrical Equipment

Zhu Jia-shi

[Abstract]Make an overview of PLC technology， explain the advantages of PLC technology in electrical automation control， briefly describe the functional self-check of PLC technology automation control system， discuss the application and practice of PLC technology in electrical equipment automation control， in order to be able to The application of PLC technology plays a certain reference significance.

[Keywords]PLC technology; electrical equipment; automation control

科學(xué)技術(shù)大力發(fā)展的背景下，PLC技術(shù)也獲取了一定發(fā)展。目前，PLC技術(shù)在諸如電力系統(tǒng)、數(shù)控技術(shù)、自動(dòng)輸煤系統(tǒng)等電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制中都具有十分普遍的應(yīng)用。科學(xué)應(yīng)用PLC技術(shù)不但能夠?yàn)槠髽I(yè)縮減大量生產(chǎn)成本，并且能夠有效提升企業(yè)生產(chǎn)效率。

1 PLC技術(shù)概述

PLC的中文名稱為可編程控制器，PLC技術(shù)的基礎(chǔ)是微處理技術(shù)，并有效融入了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及通信技術(shù)，滿足了對于電氣設(shè)備自動(dòng)化控制的要求?？傮w而言，PLC是一種控制裝置，在工業(yè)生產(chǎn)中具有為普遍的應(yīng)用，具體包含如下幾個(gè)方面的特征：

（1）靈活通用。對于PLC技術(shù)來講，可編程邏輯性是其比較明顯的優(yōu)勢，在處理相應(yīng)問題的過程中，能夠結(jié)合具體輸入指令的不同，輸出相應(yīng)不同的指令，規(guī)避了計(jì)算機(jī)控制的固化與死板，通過人為操控完成生產(chǎn)過程中的相應(yīng)操作。

（2）操作簡單，能量消耗小。PLC系統(tǒng)具有較小的體積，相比較其他繼電器而言，其具有十分顯著的優(yōu)勢特點(diǎn)。實(shí)際生產(chǎn)過程中，不會(huì)消耗大量的電能，與目前國家提倡的節(jié)能減排發(fā)展理念不謀而合。

2 PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的優(yōu)勢

伴隨社會(huì)的日益進(jìn)步，計(jì)算機(jī)的作用越發(fā)凸顯。為了確保電氣設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)的創(chuàng)新，將計(jì)算機(jī)等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用其中十分必要，而PLC正是基于此產(chǎn)生的一種技術(shù)。在電氣設(shè)備中應(yīng)用PLC技術(shù)能夠明顯提高電氣設(shè)備相關(guān)信息的實(shí)際存儲(chǔ)量，使計(jì)算機(jī)處理速度快的優(yōu)勢特點(diǎn)得以充分發(fā)揮。PLC技術(shù)日漸成熟，人們也夠更好地實(shí)現(xiàn)對于機(jī)械和電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制。在電氣自動(dòng)化、配電系統(tǒng)中應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)，可以使其智能化高、集成度高以及速度快等諸多方面的優(yōu)勢得以充分發(fā)揮，明顯提高了設(shè)備的工作性能，為企業(yè)生產(chǎn)助力。

3 PLC技術(shù)自動(dòng)化控制系統(tǒng)功能自檢

需要應(yīng)用PLC技術(shù)的電氣設(shè)備實(shí)際運(yùn)行環(huán)境通常都較為惡劣，例如，電磁干擾的狀況下，若是沒有得當(dāng)操作或是沒有進(jìn)行科學(xué)安裝便極為可能導(dǎo)致程序發(fā)生錯(cuò)誤，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致設(shè)備不能正常工作。對于這些電氣設(shè)備的自動(dòng)控制應(yīng)用，PLC技術(shù)均存在一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)功能自檢的工作環(huán)節(jié)，會(huì)提示實(shí)施動(dòng)態(tài)化檢測，然后針對問題加以分析，并進(jìn)行維修，確保整體自動(dòng)化控制任務(wù)得以順利完成。PLC技術(shù)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的自檢功能是一個(gè)較為特殊且不可缺少的檢測工作環(huán)節(jié)，通常情況下，將PLC技術(shù)應(yīng)用于電氣設(shè)備自動(dòng)化控制功能自檢中主要包含如下幾方面操作。

3.1 指示燈檢測

控制系統(tǒng)自檢功能的首步便是檢測指示燈，查看PLC控制系統(tǒng)可否正常工作，若是不能正常工作，便需要對其他指示燈可否正常工作加以排查。

3.2 控制開關(guān)檢測

這一工作步驟應(yīng)針對系統(tǒng)中的全部控制開關(guān)依次實(shí)施安全性測試，結(jié)束控制開關(guān)相關(guān)自檢操作后，應(yīng)針對輸入與輸出效應(yīng)器可否完成通信，可否針對信號(hào)進(jìn)行反饋等環(huán)節(jié)加以檢測。

3.3 信號(hào)通路檢測

結(jié)束上述兩個(gè)流程的檢測工作后需要對信號(hào)通絡(luò)可否通暢加以檢測，應(yīng)針對由輸入端輸入信號(hào)至由輸出端獲取模擬信號(hào)的操作進(jìn)行一次操作，確保信號(hào)的傳輸與反饋步驟可以有序?qū)嵤?，?shí)時(shí)對信號(hào)的具體狀態(tài)加以關(guān)注，確保信號(hào)通信良好的穩(wěn)定性。

3.4 控制程序檢測

結(jié)束上述三個(gè)步驟的檢測工作后，PLC控制系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)功能自檢程度，針對機(jī)電控制系統(tǒng)整體進(jìn)行程序運(yùn)行與維護(hù)檢查，確保相關(guān)程序能夠正常運(yùn)行。

4 PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的應(yīng)用及實(shí)踐

4.1 順序控制中的應(yīng)用

在順序控制系統(tǒng)中，PLC技術(shù)具有比較普遍的運(yùn)用，通過眾多應(yīng)用實(shí)例和相關(guān)數(shù)據(jù)分析能夠獲悉，PLC技術(shù)在順序控制的運(yùn)用最為廣泛。目前，我國正處在工業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要階段，為了能夠與國家提倡的節(jié)能減排要求相契合，同時(shí)為了有效提升企業(yè)生產(chǎn)效率，眾多企業(yè)都開始大范圍應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，在順序控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，企業(yè)通過PLC技術(shù)針對工業(yè)生產(chǎn)線實(shí)施順序控制，科學(xué)的順序控制不但能夠有效提升企業(yè)生產(chǎn)工作效率，同時(shí)能夠節(jié)約大量成本。如將PLC技術(shù)應(yīng)用于電氣設(shè)備的控制系統(tǒng)中，通常狀況下，相關(guān)的控制模塊采取分層式結(jié)構(gòu)，其組成中包含遠(yuǎn)程控制設(shè)備、傳感器、主控制設(shè)備等，操作人員只需在監(jiān)控室便可以完成操作，實(shí)現(xiàn)對于電力自動(dòng)化設(shè)備的合理管控。相較于以往控制技術(shù)而言，在電氣設(shè)備中應(yīng)用PLC技術(shù)，不但確保了設(shè)備運(yùn)行較高的安全性，并且有效縮減了企業(yè)的用工成本，提高企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)效率。另外，為了可以針對電氣設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)控，技術(shù)操作者能夠通過PLC技術(shù)使順序模塊得以優(yōu)化。

將PLC技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際中，如應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中比較常用的原料抓取設(shè)備，以往操作中，操作工人需要對實(shí)施抓取的原料加以判定，然后對相應(yīng)按鈕加以啟動(dòng)，這樣變頻器便會(huì)順利運(yùn)轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)傳送帶的運(yùn)行，通過傳送帶把需要運(yùn)送的獲取運(yùn)輸至機(jī)械手正下方的位置，接下來機(jī)械手會(huì)自主感應(yīng)出貨的相應(yīng)位置，同時(shí)完成抓取，實(shí)施程序設(shè)計(jì)相應(yīng)送料流程。而將PLC技術(shù)應(yīng)用于相關(guān)的順序控制中，人為對按鈕進(jìn)行啟動(dòng)之后，相應(yīng)的電信號(hào)會(huì)由啟動(dòng)按鈕向PLC系統(tǒng)進(jìn)行傳輸，然后PLC系統(tǒng)會(huì)向中央處理器傳輸相關(guān)信息，中央處理器是電腦的核心處理器，其執(zhí)行的都是設(shè)計(jì)好的程序，PLC系統(tǒng)會(huì)將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成中央處理器可以識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，PLC技術(shù)的數(shù)字運(yùn)算功能在這一過程中發(fā)揮著關(guān)鍵性作用，通過中央處理器完成數(shù)據(jù)信息的處理之后，其會(huì)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳輸給機(jī)械手，從而實(shí)現(xiàn)后續(xù)原料的抓取操作。例如，機(jī)械手在對原料A進(jìn)行抓取操作時(shí)，首先PLC系統(tǒng)會(huì)對數(shù)據(jù)信息加以轉(zhuǎn)化，傳輸給中央處理器，中央處理器又將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對原料A的夾緊，利用上升下降等相關(guān)位移操作，然后機(jī)械臂放松，實(shí)現(xiàn)原料A由一個(gè)位置到另一個(gè)位置的轉(zhuǎn)移，整個(gè)過程采用的是全自動(dòng)電氣設(shè)備控制，明顯提升了生產(chǎn)工作效率。

4.2 開關(guān)控制中的應(yīng)用

眾多企業(yè)都將繼電器當(dāng)作主要控制元件應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)。然而通過對眾多案例進(jìn)行分析可以獲知，盡管繼電器能夠針對系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)較為高效地控制，然而若是沒有針對繼電器元器件進(jìn)行有效處理，便極為可能導(dǎo)致漏電與觸電安全問題的發(fā)生，這樣便會(huì)在一定程度上影響電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的整體運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，因?yàn)槔^電器的接線通常較為復(fù)雜，若是沒有合理接線，勢必會(huì)影響系統(tǒng)整體運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。因此，為了避免安全方面問題的發(fā)生，眾多企業(yè)都將PLC技術(shù)應(yīng)用于開關(guān)控制中。比如，具體開關(guān)控制應(yīng)用過程中，技術(shù)工作者會(huì)借助斷路器與PLC技術(shù)有效融合，之后通過電子信息化技術(shù)提升設(shè)備的實(shí)際反應(yīng)速度，同時(shí)快速完成對于短路的控制。除此之外，技術(shù)工作者也能夠使PLC技術(shù)和切換系統(tǒng)之前有機(jī)結(jié)合在一起，通過這樣方式提升反應(yīng)速度。相較于以往的斷路器而言，將PLC技術(shù)應(yīng)用其中，不但能夠有效保護(hù)斷路器，并且能夠減小系統(tǒng)發(fā)生安全風(fēng)險(xiǎn)問題的概率，確保了設(shè)備運(yùn)行更加穩(wěn)定，為工業(yè)生產(chǎn)提供保障。

具體生產(chǎn)中，斷路器的作用是為了避免線路中出現(xiàn)過大電流而導(dǎo)致短路情況的發(fā)生，因?yàn)槎搪穯栴}極易導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生，進(jìn)而給企業(yè)造成較大經(jīng)濟(jì)損失，因此斷路器的應(yīng)用極為關(guān)鍵。將PLC技術(shù)運(yùn)用其中，可以明顯加強(qiáng)斷路器的靈敏性，第一時(shí)間對電路實(shí)施切斷處理，保證工業(yè)生產(chǎn)的有序進(jìn)行。另外，在智能化電流感應(yīng)設(shè)備中應(yīng)用PLC技術(shù)，在電流傳感器中的相應(yīng)數(shù)值超出閾值，例如額定電流是800A的電流傳感器，若是電流值達(dá)到這一數(shù)值的125%，對應(yīng)的電氣信號(hào)便會(huì)向PLC系統(tǒng)進(jìn)行傳遞，PLC系統(tǒng)會(huì)對電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使其成為數(shù)字信號(hào)，傳送至中央處理器，通過相關(guān)程序針對傳輸數(shù)據(jù)信息加以處理，最終將電信號(hào)傳遞給斷路器，電子脫扣器便會(huì)啟動(dòng)，帶動(dòng)相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)跳閘，有效規(guī)避了電流過大給線路造成損害，確保了企業(yè)的安全生產(chǎn)。

4.3 閉環(huán)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

閉環(huán)控制是對PLC技術(shù)的一種補(bǔ)充，對于閉環(huán)控制而言，電機(jī)泵的啟動(dòng)一般有如下幾種模式：①自主啟動(dòng);②手動(dòng)控制箱啟動(dòng);③機(jī)旁屏幕手動(dòng)加以啟動(dòng)。

通過PLC技術(shù)的應(yīng)用，不但能夠使自動(dòng)化啟動(dòng)得以實(shí)現(xiàn)，同時(shí)能夠結(jié)合具體情況選取更加合理的啟動(dòng)模式，且可以針對啟動(dòng)模式實(shí)施現(xiàn)場控制。比如，為了實(shí)現(xiàn)對閉環(huán)控制系統(tǒng)更加良好的控制，操作工作者首先應(yīng)針對電氣設(shè)備的開關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其到手動(dòng)擋位，接下來通過PLC控制系統(tǒng)針對常規(guī)操作系統(tǒng)予以控制，保證電機(jī)回路更加具有安全性。在這一操作模式下，即使常規(guī)化操作系統(tǒng)與設(shè)備出現(xiàn)故障問題，通過PLC技術(shù)進(jìn)行控制，設(shè)備依然能夠確保運(yùn)轉(zhuǎn)良好的穩(wěn)定性。另外，根據(jù)海量數(shù)據(jù)信息分析能夠獲知，PLC控制系統(tǒng)通常包括如下幾個(gè)單元模塊：①電子條件單元模塊;②測量轉(zhuǎn)動(dòng)速度的模塊;③執(zhí)行單元模塊。

舉例說明，PLC技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中修磨機(jī)磨頭壓下控制系統(tǒng)。首先通過電子條件單元模塊針對液壓傳感器中的數(shù)據(jù)信息加以收集與分析，處理分析液壓系統(tǒng)內(nèi)的實(shí)時(shí)流量與壓力，同時(shí)通過中央處理器模塊完成編程，采用電信號(hào)形式加以輸出，精準(zhǔn)完成對電磁換向閥的控制，這樣可以有效控制與調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中的流量與壓力，完成針對磨頭動(dòng)作的微調(diào)，同時(shí)有效控制修磨壓力，確保鋼坯修整更加精準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)效率的顯著提升。

5 結(jié)束語

PLC技術(shù)在電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制中發(fā)揮著十分重要的作用。在電氣設(shè)備控制中應(yīng)用PLC技術(shù)，較好地完善了人工編程對于電氣的控制，縮減了企業(yè)的用工成本，提升了企業(yè)生產(chǎn)效率。因此，應(yīng)對這一技術(shù)進(jìn)行大力研究，對其存在的問題加以改進(jìn)，使其作用得以更為充分地發(fā)揮，從而更好地服務(wù)于企業(yè)生產(chǎn)。

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