PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中的運用

李德勝

摘要：自改革開放以來，中國的經(jīng)濟、科技、文化等方面的整體水平都得到了顯著提升，在工業(yè)領(lǐng)域，電子自動化已經(jīng)成為重要的發(fā)展方向。而在此之中，PLC作為時下最為流行自動化技術(shù)，和傳統(tǒng)技術(shù)相比，優(yōu)勢明顯，因此，進一步發(fā)掘PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動化控制中的潛力，提升PLC技術(shù)的使用規(guī)模，是增強我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)國際競爭力的重要前提?；诖耍疚恼聦LC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中的運用分析，以供相關(guān)從業(yè)人員參考。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);電氣工程;自動化控制;運用分析

PLC技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，其可編過程控制器是最著名的一項應(yīng)用，被用于大量的工業(yè)生產(chǎn)中，在工業(yè)中占有重要地位，隨著我國工業(yè)化進程的不斷發(fā)展，電氣自動化控制是現(xiàn)代化技術(shù)最常見的一種新的科技技術(shù)，在我國工廠工業(yè)中具有良好的發(fā)展前景，由于PLC技術(shù)獨有的特性，不僅解決了電氣自動化系統(tǒng)中存在的基礎(chǔ)設(shè)備問題，也為我國電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展提供了新的方法和思路。

1、PLC技術(shù)

1.1PLC技術(shù)概述

PLC技術(shù)本質(zhì)是一種可編譯邏輯控制器，在實際應(yīng)用過程中相當于一臺小型計算機的作用，從當前控制系統(tǒng)的應(yīng)用來看PLC技術(shù)優(yōu)勢明顯，在應(yīng)用中取得了良好應(yīng)用效果，未來還將具有廣闊的發(fā)展空間。PLC控制借助于計算機技術(shù)等先進的技術(shù)，通過輸入與輸出模塊、儲存器、微控控制等有效實現(xiàn)了在線編程，其控制的可靠性更高。從軟件系統(tǒng)構(gòu)成來看，往往包含了用戶程序與系統(tǒng)程序。PLC技術(shù)的應(yīng)用過程中主要是執(zhí)行邏輯控制功能的過程，包含了輸出刷新、程序執(zhí)行與輸入采樣等環(huán)節(jié)。微控制器是PLC的關(guān)鍵部件，通信接口的存在使內(nèi)外部信息可保持高效、安全的傳輸狀態(tài)，而微控制器主要負責(zé)進行外部設(shè)備的控制，保證了控制的整體效果。

1.2PLC技術(shù)的特點

在全球經(jīng)濟化時代的背景下工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)成了全球人民關(guān)注的一項生產(chǎn)指標。在工業(yè)生產(chǎn)中PLC技術(shù)具有其獨特的作用。首先PLC技術(shù)利用的原理主要是，通過其自身內(nèi)部各輔助繼電器的節(jié)點變位來進行操作。第二，在工業(yè)生產(chǎn)中，PLC技術(shù)實現(xiàn)了理想化的運行狀態(tài)和操作，程序和操作相對來說比較簡單，PLC技術(shù)的穩(wěn)定性、可靠性能保證其在工業(yè)生產(chǎn)中大量的應(yīng)用，由于PLC技術(shù)自我診斷功能強，對于抵抗外界的能力強，因此能大大降低工業(yè)工廠中機器零件損壞的概率，提高了機器的使用壽命。

2、電氣工程自動化控制中PLC適應(yīng)優(yōu)勢

2.1具有良好可靠性和抗干擾能力

在電氣工程中，PLC軟件的使用已經(jīng)取代了很多繼電器器件，這種軟件可以在一定程度上減少機械設(shè)備控制相應(yīng)工作任務(wù)量，同時還可減少因觸點接觸導(dǎo)致故障。PLC技術(shù)使用中具有很大可靠性，在極大程度上提高了系統(tǒng)對多種影響因素的抗干擾能力，PLC技術(shù)運用可有效減少故障出現(xiàn)。并且在干擾較強情況下能夠正常工作，受到外界因素影響較小。目前，PLC技術(shù)已經(jīng)逐漸步入發(fā)展成熟階段，并在更多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用和認可，該技術(shù)已經(jīng)成為工業(yè)控制設(shè)備中常用技術(shù)。

2.2PLC技術(shù)在電氣自動化當中的重要應(yīng)用作用

PLC技術(shù)在電氣自動化當中的應(yīng)用能夠最大程度上提高各個設(shè)備之間的統(tǒng)一控制。PLC技術(shù)的可編程邏輯控制器能夠進行生產(chǎn)綜合指令的輸入，并將指令發(fā)送到個機械生產(chǎn)設(shè)備，增強各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)設(shè)備之間的聯(lián)動性，極大地提高了生產(chǎn)效率，并節(jié)省了人力資源的投入，最大程度上降低了企業(yè)生產(chǎn)成本，提高了工業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟效益。同時在機械生產(chǎn)設(shè)備的運行狀態(tài)控制和故障檢修方面也能夠起到極好的作用。

3、PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中的運用分析

3.1開關(guān)量控制

傳統(tǒng)電氣工程自動化設(shè)備內(nèi)部線路很復(fù)雜，需要專業(yè)技術(shù)人員長時間進行維護，并且維護難度較大，同時還會影響設(shè)備運行效率和正常生產(chǎn)工作。PLC系統(tǒng)通過開關(guān)量控制可以實現(xiàn)對系統(tǒng)內(nèi)部的實時監(jiān)測，一定程度上減輕了線路檢測維修人員的工作壓力，也提升了系統(tǒng)整體運行穩(wěn)定性。如某鋼鐵廠連退生產(chǎn)線過熱水系統(tǒng)是供應(yīng)給清洗段使用的。原先水泵的補水動作是由繼電器來實現(xiàn)的。原來壓力控制不穩(wěn)定，波動比較大，造成繼電器頻繁動作，導(dǎo)致繼電器經(jīng)常損壞。對原系統(tǒng)進行改造，把原先的由繼電器控制改成由西門子200系列PLC控制，新系統(tǒng)在程序里設(shè)置了延時，避免壓力波動造成的繼電器動作頻繁，從而提高過熱水系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

3.2順序控制

對于電氣設(shè)施來講，若長時間處在運轉(zhuǎn)狀態(tài)，不但會造成設(shè)備的巨大損耗，同時會浪費大量能源，這兩者都會導(dǎo)致企業(yè)的運營投入的提高，減小企業(yè)的利潤回報，但是PLC技術(shù)的應(yīng)用為解決這一問題提供了可能。依靠使用PLC技術(shù)能夠完成對電氣設(shè)施工作順序的科學(xué)控制，由此強化了電氣控制系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性以及靈敏性。另外，PLC設(shè)備能夠基于用戶的事先設(shè)定程序來開展不同的控制任務(wù)，由此完成對電氣設(shè)施的各個部門的科學(xué)控制。由于PLC技術(shù)可以按照順序進行開關(guān)和開關(guān)量的控制，預(yù)防了傳統(tǒng)技術(shù)模式下，開關(guān)順序不清晰導(dǎo)致的設(shè)備運轉(zhuǎn)效率低下、能源浪費嚴重等方面的問題，由此讓電氣設(shè)施的整體運行質(zhì)量得到了明顯加強。具體來講，在PLC技術(shù)背景下，將其組成的主站和遠程IO進行連接，依靠通訊總線完成IO站和傳感器之間的連接和通訊信號的傳輸，由此實現(xiàn)遠程操作管理的功能，這便是PLC技術(shù)在電氣自動化系統(tǒng)當中所實現(xiàn)的順序控制功能。

3.3閉環(huán)控制

PLC閉環(huán)控制在工業(yè)應(yīng)用上使用很廣泛，如連退線退火爐和焦化廠焦爐的溫度控制系統(tǒng)，就應(yīng)用到PLC閉環(huán)控制，通過調(diào)節(jié)煤氣閥的開度來使溫度滿足生產(chǎn)工藝需求。另外，PLC技術(shù)可以在液壓、轉(zhuǎn)速、電流調(diào)控方面給予支持。尤其是在機電設(shè)備系統(tǒng)長時間高壓運行狀態(tài)下，設(shè)備內(nèi)部油管壓力會不斷增大，針對這種情況，基于PLC技術(shù)的閉環(huán)控制系統(tǒng)可以對油管內(nèi)部壓力進行實時監(jiān)測，然后根據(jù)壓力分析結(jié)果進行控制。如果液壓值超過規(guī)定值，系統(tǒng)會自動適當降低壓力，使其穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。

3.4在電氣自動化中故障檢測方面的應(yīng)用

在工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)過程當中，設(shè)備的運行安全和穩(wěn)定性極為重要，其實確保生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的根本，針對機械設(shè)備的故障檢測工作也就顯得極為重要，但要想實現(xiàn)機械設(shè)備的故障檢測與維修球必須要在短時間內(nèi)進行作業(yè)的停止，需要大量的時間進行全面的檢測和設(shè)備的檢查。利用PLC技術(shù)能夠控制設(shè)備進行故障的自我檢測，并快速的進行預(yù)警信息的反饋，及時的發(fā)現(xiàn)組件故障，在引發(fā)安全生產(chǎn)事故之前，就做到設(shè)備的停機處理并作出警報，將故障信息反饋給技術(shù)人員，技術(shù)人員以此為依據(jù)采取相應(yīng)的故障處理方法進行及時的處理，確保工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低因設(shè)備故障所帶來的經(jīng)濟損失。

結(jié)束語

隨著智能制造及智慧工廠的發(fā)展，PLC在電氣工程及自動化控制領(lǐng)域的應(yīng)用會越來越普遍。通過PLC的應(yīng)用不僅提高了生產(chǎn)線運行的穩(wěn)定性，也給企業(yè)的節(jié)能減排和降本增效做出一定的貢獻。

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