PLC在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

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3 山東卓越工程有限公司 250000

摘要：PLC 在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用十分必要，不僅能夠提高電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的工作效率，節(jié)省大量的人力物力，還能夠保證電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的工作質(zhì)量。本文對(duì)PLC技術(shù)進(jìn)行了概述，然后詳細(xì)闡述了其在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用，最后提出了PLC在電氣自動(dòng)化控制中的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：PLC；電氣自動(dòng)化；順序控制；開關(guān)量；閉環(huán)

一、PLC 技術(shù)概述

PLC 全稱是可編程邏輯控制器（可編程控制器件），根據(jù)其字面意思可以理解為是一類可以用來編程的存儲(chǔ)設(shè)備，用于內(nèi)部進(jìn)行存儲(chǔ)的程序，可以執(zhí)行多種指令，例如：邏輯運(yùn)算、順序控制、設(shè)定時(shí)間、計(jì)量數(shù)據(jù)以及計(jì)算數(shù)據(jù)等。然后通過數(shù)字或者模擬式輸入或輸出進(jìn)而對(duì)各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程進(jìn)行控制。簡(jiǎn)而言之就是 PLC根據(jù)用戶提供的指令，通過系統(tǒng)控制，按“串行”發(fā)生工作，然后再依據(jù) PLC 中的 CPU 順序掃描各個(gè)輸入點(diǎn)狀態(tài)處理數(shù)據(jù)，最后向各輸出點(diǎn)發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)。和其它的 CPU 相同，CPU 在每一個(gè)特定的時(shí)刻僅僅執(zhí)行一個(gè)任務(wù)，并且始終循環(huán)工作。

和傳統(tǒng)的線連接不同的是，PLC 所用線的數(shù)量很少，造成這一結(jié)果的原因是在 PLC 內(nèi)部，采用線連接的部位只存在于輸入端和輸出端，而其他部位是通過相應(yīng)的軟件進(jìn)行連接。在工作過程中，PLC 同樣比傳統(tǒng)的工藝簡(jiǎn)潔方便許多，PLC 在工作時(shí)是以程序的形式在其內(nèi)部存儲(chǔ)設(shè)備上進(jìn)行存儲(chǔ)的，如果在工作過程中需要變動(dòng)控制程序，只需在存儲(chǔ)器中將控制程序修改為需要的程序即可，不需要像傳統(tǒng)操作一樣改變線路。

二、PLC在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用分析

（一）順序控制

正常情況下，我們將火力發(fā)電系統(tǒng)的控制分為兩種主要的控制形式，一種是開關(guān)量控制，另一種則是順序控制。然而在國(guó)民經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的今天，節(jié)能減排逐漸成為了各行各業(yè)共同關(guān)注的話題之一，作為一個(gè)能源消耗多、廢物排放量較大的電氣工程行業(yè)，為了更好的貫徹落實(shí)可持續(xù)發(fā)展，很多的都開始紛紛努力提升自身的電氣自動(dòng)化控制水平，其中重要的一步那就是實(shí)現(xiàn)繼電控制器向 PLC 控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變。

1、輸煤自控系統(tǒng)

目前我們?cè)u(píng)價(jià)一個(gè)輸煤自動(dòng)控制系統(tǒng)是否安全可靠主要從以下三個(gè)方面來進(jìn)行衡量：

首先是系統(tǒng)是否具備良好的安全性，這是系統(tǒng)功能性的重要體現(xiàn)；其次是能否有效的提高原來生產(chǎn)的效率，這是進(jìn)行電氣自動(dòng)化控制的重要目的；最后則是能否通過輸沒控制系統(tǒng)有效的改善生產(chǎn)環(huán)境，保證生產(chǎn)工作人員的健康安全。在煤礦生產(chǎn)過程中，弱電系統(tǒng)控制一般都是控制管理的一個(gè)軟肋，以往的控制管理也需要引進(jìn)一些新的管理方式進(jìn)行創(chuàng)新，并逐漸向自動(dòng)化控制方向發(fā)展。一般情況下，我們可以根據(jù)實(shí)際情況將輸煤自控系統(tǒng)分為三個(gè)層次，其中第一層的主站層的核心設(shè)備就是 PLC，通過 PLC 可以實(shí)現(xiàn)基本的輸煤控制。其中的第二個(gè)層次 IO 層站，它是和主站層是聯(lián)系在一起的，其主要的連接媒介是光纖，同時(shí)二者之間也是需要進(jìn)行一定的 PLC 程序作為基礎(chǔ)，在控制中可以通過 PLC 技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)于主要的輸煤設(shè)備的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和管理，進(jìn)而提高了系統(tǒng)的控制管理效率，確保了一定的生產(chǎn)效率和系統(tǒng)的安全可靠性。

2、工廠除灰系統(tǒng)分析

隨著人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)于生活質(zhì)量的追求也變得越來越高，對(duì)于居住地區(qū)周圍的環(huán)境要求也在不斷增高，這就要求居民周圍存在的生產(chǎn)加工企業(yè)必須做好除灰工作，這對(duì)于保護(hù)周圍居民生活安全，保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重要的意義。為了更好的做好工廠的粉塵去除工作，近年來的氣力除灰系統(tǒng)受到青睞，并得到了很好的運(yùn)用，這種除灰系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì)就在于其強(qiáng)大的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

PLC 控制系統(tǒng)是氣力除灰系統(tǒng)的重要組成部分，也是核心部分，PLC 控制系統(tǒng)幾乎控制了除灰系統(tǒng)包括的主體設(shè)備，比如除灰系統(tǒng)中的各種風(fēng)機(jī)、收集排放灰塵裝置以及相關(guān)的除塵器等等，其中很多的設(shè)備的控制系統(tǒng)都是比較復(fù)雜的，這給單純的人力控制帶來了很大的難度和挑戰(zhàn)，然而通過 PLC 以及傳感器組成的控制系統(tǒng)進(jìn)行控制可以將控制管理變得更加網(wǎng)絡(luò)有序化，安全可靠性能也會(huì)得到有效提高?；?PLC 控制系統(tǒng)上的軟件一般都是具有可控性的，還可以通過一定的修改使得控制更加真實(shí)可靠，更容易和實(shí)際相結(jié)合。另外PLC 系統(tǒng)中包含的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)對(duì)于完善除灰系統(tǒng)功能，保證安全運(yùn)行也是非常重要的。

（二）在開關(guān)量控制中的應(yīng)用

PLC 的本質(zhì)是用定義的虛擬繼電器來代替機(jī)械繼電器，虛擬繼電器的反應(yīng)時(shí)間可以忽略不計(jì)，無需在意返回量，所以 PLC 用在開關(guān)量控制上還是很合適的。比如在斷路器控制中的應(yīng)用，一般的斷路器都是由繼電器來控制的，這種控制反應(yīng)慢，不能及時(shí)的進(jìn)行控制，運(yùn)用 PLC 就可以忽略反應(yīng)時(shí)間，及時(shí)進(jìn)行斷路控制。在自動(dòng)切換系統(tǒng)中也用到了 PLC，運(yùn)用 PLC 的主要好處還是反應(yīng)迅速，同時(shí)不會(huì)對(duì)器材造成損失，方便、可靠性高。

（三）閉環(huán)控制

電氣自動(dòng)化的控制系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中，一般都是會(huì)受到周圍的相關(guān)因素影響的，比如溫度、壓強(qiáng)、以及相關(guān)的物理變量等等，因此在控制的過程中還需要對(duì)于這些參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控。在最初的 PLC 在閉環(huán)控制中的應(yīng)用時(shí)，PLC 的優(yōu)勢(shì)還并不是那么的顯著，后來隨著 PLC 技術(shù)的進(jìn)一步創(chuàng)新與發(fā)展，PLC 在閉環(huán)控制中的優(yōu)勢(shì)特性也得到了進(jìn)一步的體現(xiàn)。很多的生產(chǎn)廠家為了進(jìn)一步的完善 PLC的功能，都已經(jīng)在 PLC 控制系統(tǒng)中加入了PID 指令，那么只需要對(duì)于一定的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，那么就可以實(shí)現(xiàn)PLC系統(tǒng)中的PID控制了，非常的實(shí)用而且經(jīng)濟(jì)。

一般情況下，調(diào)速器油泵的方式非常多，比如機(jī)旁屏啟動(dòng)、自動(dòng)啟動(dòng)等。每臺(tái)控制器都可以自動(dòng)運(yùn)行，而且調(diào)速器油泵都可以根據(jù)已經(jīng)運(yùn)行的累計(jì)時(shí)間，下次開機(jī)時(shí)優(yōu)先選擇累計(jì)總時(shí)間最短的泵當(dāng)做主泵，其他的泵當(dāng)做備用泵。當(dāng)調(diào)速器壓油罐的壓力降低時(shí)，主泵便會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，若持續(xù)降到整定值，備用泵便會(huì)相繼啟動(dòng)，向壓油罐加油?，F(xiàn)地控制箱的手動(dòng)啟動(dòng)方式首先需要將機(jī)旁屏上的控制方式設(shè)置為“手動(dòng)調(diào)速器”啟動(dòng)方式，直接在控制箱上按啟動(dòng)或者停止按鈕，便可以啟動(dòng)調(diào)速器的油泵。可以采用 PLC 按照各自的運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)短選擇用泵或者通過手動(dòng)來確定 PLC 程序重啟后，程序?qū)⒛J(rèn)主用泵。而且即使 PLC 出現(xiàn)技術(shù)故障，調(diào)速油的供給也不會(huì)突然中斷，確保了所有機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性。

三、PLC 在電氣自動(dòng)化控制應(yīng)用的趨勢(shì)

盡管目前 PLC 眾多優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)被越來越多人接受，運(yùn)用到越來越廣泛的電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域中，而且為企業(yè)創(chuàng)造了越來越多的效益。但是時(shí)代在進(jìn)步，人們對(duì)于快節(jié)奏的追求不斷加大，因此 PLC的生產(chǎn)，運(yùn)用等條件變的差強(qiáng)人意，生產(chǎn)出的產(chǎn)品也不能總是滿足人們的要求，比如在生產(chǎn)車間生產(chǎn)的過程中出現(xiàn)惡劣的條件或者有電磁干擾等客觀因素，這會(huì)對(duì) PLC 的功能造成一定的影響，使得生產(chǎn)的產(chǎn)品達(dá)不到要求。為了減少這種情況，在實(shí)際操作中要注意對(duì)于環(huán)境的控制和其他因素的影響。

同樣的，社會(huì)的高速發(fā)展使得科學(xué)技術(shù)得到了空前發(fā)展，這也為 PLC 的發(fā)展提供了機(jī)會(huì)。因此未來的 PLC 將更加完善，人機(jī)交互界面將更加人性化，操作將更加便捷，對(duì)于事物的處理將更加快速，人工智能發(fā)展更為完善。

結(jié)語

綜上，PLC 是一種十分先進(jìn)的、與高新技術(shù)結(jié)合十分緊密的監(jiān)控技術(shù)。PLC 具有很多優(yōu)點(diǎn)，比如靈活便捷，操作簡(jiǎn)單，維護(hù)簡(jiǎn)單等等。它不僅將傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)進(jìn)行了改進(jìn)，還在其基礎(chǔ)上進(jìn)行了升級(jí)。較傳統(tǒng)的控制技術(shù)來說，不僅將工作效率進(jìn)行提高，而且將生產(chǎn)成本降到最低。通過對(duì)于 PLC 的不斷完善發(fā)展，將 PLC 的作用發(fā)揮到最大，讓其在電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣泛。充分發(fā)揮出PLC 操作簡(jiǎn)單、節(jié)省人力、工作效率高以及高效益等優(yōu)點(diǎn)。

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