與PLC技術(shù)相結(jié)合的電氣控制應(yīng)用研究

汪懷蓉（貴州建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,貴陽(yáng)　510002）

與PLC技術(shù)相結(jié)合的電氣控制應(yīng)用研究

汪懷蓉
（貴州建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,貴陽(yáng)510002）

摘要：本文從基于PLC技術(shù)的電氣控制特點(diǎn)出發(fā)，對(duì)電氣控制工程中的PLC應(yīng)用進(jìn)行了分析，指出了基于PLC的自動(dòng)化電氣控制系統(tǒng)中所存在的控制出錯(cuò)和動(dòng)作執(zhí)行出錯(cuò)等問(wèn)題，并提出了加大PLC控制設(shè)備中輸入信號(hào)的可靠性和完善的預(yù)警系統(tǒng)等技術(shù)建議，為PLC技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用提供了依據(jù)和參考。

關(guān)鍵詞：可編程序控制器（PLC）；電氣控制；應(yīng)用

0　前言

可編程邏輯控制器也被稱(chēng)為PLC，其應(yīng)用技術(shù)已逐漸成熟，由于具有非常卓越的優(yōu)勢(shì)，而被人們廣泛應(yīng)用于日常生活中的各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中。微處理器是PLC可編程控制器的核心，由于其電氣控制系統(tǒng)具有良好的通用性、高配置性、靈活性、可靠性、易于使用和易于編程等優(yōu)點(diǎn)，在很多領(lǐng)域中得到了應(yīng)用。

1　PLC電氣控制的特點(diǎn)

以PLC技術(shù)為支撐的電氣控制可以實(shí)現(xiàn)兩種模式的控制，一種為手動(dòng)操作模式，另一種為自動(dòng)化操作模式。在手動(dòng)操作時(shí)，以該電氣設(shè)備可以對(duì)被控制設(shè)備進(jìn)行單獨(dú)或單步操作，而在自動(dòng)化操作模式下，該電氣設(shè)備則可以使被控制的電氣設(shè)備進(jìn)行連續(xù)的、不間斷的、按照設(shè)定流程的一系列操作。

（1）應(yīng)用場(chǎng)合的靈活化。由于以PLC技術(shù)為支撐的電氣控制的核心部件是能夠?qū)崿F(xiàn)編程控制的電子芯片，所以其具有很廣的應(yīng)用靈活性，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同，操作人員可以選用不同種類(lèi)的電子芯片。隨著電子設(shè)備的智能化發(fā)展，在電子芯片的選擇上，操作人員將計(jì)算速度和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的容量作為了選擇的重要依據(jù)，所以計(jì)算速度快的、存儲(chǔ)量大的電子芯片更容易得到操作人員的青睞。

（2）編程語(yǔ)言的模塊化。針對(duì)某些功能對(duì)PLC的電子芯片進(jìn)行編程時(shí)，編程人員可以靈活應(yīng)用自己比較熟悉的程序語(yǔ)言對(duì)其進(jìn)行編譯，而不必?fù)?dān)心重新學(xué)習(xí)其特有的編程語(yǔ)言，這都是由于電子芯片的程序編譯能夠采用方便的圖形符號(hào)和編程語(yǔ)言的模塊化設(shè)計(jì)。而且該P(yáng)LC控制器不用通過(guò)外接線與其他設(shè)備進(jìn)行連接，大大較少了操作指令的反應(yīng)與傳輸時(shí)間，為人們的使用和設(shè)備的后期維護(hù)提供了便利。

2　PLC電氣控制的應(yīng)用

隨著信息與科技的不斷進(jìn)步，由于應(yīng)用場(chǎng)合的靈活性及編程語(yǔ)言的模塊化等優(yōu)勢(shì)，PLC技術(shù)也在不斷的改進(jìn)與發(fā)展。PLC可編程控制器由于其突出的優(yōu)點(diǎn)，不僅在工業(yè)控制系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用，而且在人們的日常生活中也擔(dān)任著十分重要的角色。隨著當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，許多傳統(tǒng)的電氣控制越來(lái)越顯示出其局限性，在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中暴露出各種弊端，但其可編程和應(yīng)用靈活等優(yōu)勢(shì)使其得到了工程師們的青睞，而且通過(guò)安裝不同用途的電子芯片使得PLC在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣。

下面分別對(duì)PLC在開(kāi)關(guān)量控制方式、控制模擬量處理、集中式控制、分散控制、運(yùn)動(dòng)控制和數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用進(jìn)行了介紹。

（1）開(kāi)關(guān)量控制方式中的應(yīng)用。開(kāi)關(guān)量控制方式能夠很好地使各個(gè)設(shè)備獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)各自的工作，保證了每臺(tái)設(shè)備的工作獨(dú)立性和控制獨(dú)立性，這種控制方式也是PLC技術(shù)的基本方式。

（2）控制模擬量處理中的應(yīng)用。通過(guò)PLC自動(dòng)控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化工業(yè)系統(tǒng)中各模擬量數(shù)據(jù)的監(jiān)控及時(shí)性，確保模擬量的運(yùn)算能夠很好的處理與解決。

（3）集中式控制中的應(yīng)用。集中控制是借助計(jì)算機(jī)的輔助實(shí)現(xiàn)多臺(tái)設(shè)備的控制，通過(guò)計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備工作狀況的控制，方便、快捷而且成本較低。

（4）分散控制中的應(yīng)用。分散控制是PLC控制器通過(guò)對(duì)多臺(tái)設(shè)備進(jìn)行分別控制，各設(shè)備間不會(huì)受彼此設(shè)備的影響，各設(shè)備僅受控制器的控制，因此分散控制能夠很好的避免因某臺(tái)設(shè)備故障而導(dǎo)致其他設(shè)備不能工作的缺陷，使得設(shè)備的工作效率得到了很大提高。

（5）運(yùn)動(dòng)控制中的應(yīng)用。在設(shè)備的控制系統(tǒng)中配置相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)控制模塊，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的運(yùn)動(dòng)控制功能，包括實(shí)現(xiàn)直線和圓周運(yùn)動(dòng)，靈活性較好，這是由于運(yùn)動(dòng)模塊中設(shè)置有多種運(yùn)動(dòng)傳感器，各運(yùn)動(dòng)傳感器通過(guò)信號(hào)的改變傳遞給PLC控制器，控制器對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)備的運(yùn)動(dòng)控制。

（6）數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用。PLC控制器由于具有運(yùn)算與存儲(chǔ)功能，因此它可以對(duì)各種設(shè)備傳遞給PLC控制器的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，例如數(shù)據(jù)的分析、傳輸、運(yùn)算等，而且能夠進(jìn)行多項(xiàng)數(shù)據(jù)的處理任務(wù)，應(yīng)用范圍較廣。

3　基于PLC的自動(dòng)化電氣控制系統(tǒng)存在的問(wèn)題

（1）控制出錯(cuò)。與設(shè)備相連的線路由于質(zhì)量問(wèn)題或者由于使用年限較久，導(dǎo)致整個(gè)連接控制系統(tǒng)的線路出現(xiàn)接觸不良、接口松動(dòng)等問(wèn)題，有的時(shí)候甚至機(jī)械設(shè)備被一些動(dòng)物昆蟲(chóng)拉扯和損壞，使得各個(gè)設(shè)備的運(yùn)作信號(hào)難以傳遞給PLC控制系統(tǒng)，出現(xiàn)控制失誤。

（2）動(dòng)作執(zhí)行出錯(cuò)。由于現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械所處的環(huán)境比較復(fù)雜，開(kāi)關(guān)電閘暴露在不同的環(huán)境當(dāng)中，可能出現(xiàn)一些損壞或腐蝕，導(dǎo)致接觸器的觸頭出現(xiàn)接觸不良等故障，進(jìn)而使得動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)出錯(cuò)，PLC指令沒(méi)有辦法輸出以及執(zhí)行。

4　PLC電氣控制的改進(jìn)建議

（1）確保設(shè)備的安全性與輸入信號(hào)的可靠性。PLC控制設(shè)備使用過(guò)程中的安全性、數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性及設(shè)備的耐久性，都與人們的日常使用密切相關(guān)。對(duì)PLC控制設(shè)備的相關(guān)配件的磨損程度、安全使用年限、數(shù)據(jù)傳輸線的破損情況等進(jìn)行定期檢查，并及時(shí)更換有安全隱患的相關(guān)配件，提高PLC控制設(shè)備的安全性與可靠性。

（2）完善系統(tǒng)的故障提醒功能。PLC控制設(shè)備應(yīng)當(dāng)設(shè)置有相應(yīng)的故障診斷、故障提醒及故障解決等模塊。人們?cè)谌粘Ｉ钪校瑢?duì)設(shè)備進(jìn)行操作時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到很多常見(jiàn)的故障，有很多事故都是沒(méi)有因?yàn)闆](méi)有及時(shí)的提醒使用者，而導(dǎo)致使用者不當(dāng)使用而出現(xiàn)的人身安全和財(cái)產(chǎn)損失等問(wèn)題，所以對(duì)PLC控制設(shè)備設(shè)定相應(yīng)的故障提醒模塊可以減少很多損失，降低設(shè)備使用者的操作危險(xiǎn)。

5　小結(jié)

PLC控制設(shè)備的電子芯片可以使編程人員靈活應(yīng)用自己比較熟悉的程序語(yǔ)言對(duì)其進(jìn)行編譯，由于其核心部件是能夠?qū)崿F(xiàn)編程控制的電子芯片，所以其具有很廣的應(yīng)用靈活性，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同，操作人員可以選用不同種類(lèi)的電子芯片。對(duì)PLC控制設(shè)備的相關(guān)配件的磨損程度、安全使用年限、數(shù)據(jù)傳輸線的破損情況等進(jìn)行定期檢查，并對(duì)設(shè)備設(shè)置相應(yīng)的故障提醒、故障預(yù)警等模塊，可以提高PLC控制設(shè)備的安全性與可靠性。

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作者簡(jiǎn)介：汪懷蓉（1971—），女，四川成都人，工學(xué)碩士，副教授，研究方向：電氣控制方向。