PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用研究

戴勝龍

摘要 PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用研究是當(dāng)前比較熱門(mén)的研究課題。本文對(duì)PLC技術(shù)做了簡(jiǎn)要介紹，分析了PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，提出了PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用策略。

關(guān)鍵詞 電氣自動(dòng)化控制；PLC

中圖分類(lèi)號(hào)TM92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)1674-6708（2015）153-0050-01

隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，國(guó)內(nèi)制造業(yè)行業(yè)的自動(dòng)化水平將越來(lái)越高。電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展是當(dāng)前備受社會(huì)關(guān)注的熱門(mén)話題。傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，主要采用電氣連接線進(jìn)行連接，日常使用過(guò)程中需要大量的維護(hù)工作，同時(shí)機(jī)器消耗巨大，由于復(fù)雜的線路增加了機(jī)器設(shè)備安裝的工作量，機(jī)器質(zhì)量還得不到有效保證。電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用研究發(fā)展比較迅速，基于總線技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的可編程控制器（PLC）技術(shù)很好地解決了傳統(tǒng)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的不足，已經(jīng)發(fā)展成為了當(dāng)前電氣設(shè)備自動(dòng)化控制的主流和前沿技術(shù)。重視并做好PLC技術(shù)的應(yīng)用研究工作，無(wú)疑是提升國(guó)內(nèi)電氣自動(dòng)化技術(shù)水平的關(guān)鍵。

1 PLC技術(shù)概述

PLC （Programmable logic Controller）， 譯為：英語(yǔ)可編程控制器。PLC技術(shù)是以微處理器為主，集合了通信、計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)控制技術(shù)等綜合開(kāi)發(fā)而成的自動(dòng)化設(shè)備控制系統(tǒng)中的控制裝置。該技術(shù)起源于20世紀(jì)70年代，當(dāng)時(shí)主要是應(yīng)用在汽車(chē)工業(yè)制造中。隨著新技術(shù)的發(fā)展，PLC技術(shù)也逐漸發(fā)展成熟，并應(yīng)用到更為廣泛的領(lǐng)域。PLC在國(guó)內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用取得了比較好的應(yīng)用效果。例如：煤炭企業(yè)的輸煤系統(tǒng)、除灰系統(tǒng)引入了PLC技術(shù)后，企業(yè)生產(chǎn)效率明顯大大提高。PLC技術(shù)在開(kāi)關(guān)量控制方面的應(yīng)用還解決了該領(lǐng)域內(nèi)的很多難題。例如：在自動(dòng)切換系統(tǒng)和斷路器控制方面的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了開(kāi)關(guān)量控制的精確性和安全性。PLC技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的一種形式之一，該技術(shù)的結(jié)構(gòu)主要包含以下幾個(gè)方面：電源、CPU、系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器、接口電路、功能模塊以及通信模塊。PLC系統(tǒng)的接線量非常小，除了輸入端和輸出端采用實(shí)際接線，其他內(nèi)部的連接都是通過(guò)軟件連接實(shí)現(xiàn)的。因此，應(yīng)用過(guò)程中控制要求有所變化時(shí)，只要修改控制程序即可，使整個(gè)控制設(shè)備操作更加靈活，還有較高的通用性?？偨Y(jié)來(lái)說(shuō)：采用PLC技術(shù)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靈活、使用方便，能適應(yīng)復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境的眾多優(yōu)點(diǎn)。

2 PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制的應(yīng)用，直接提升了電氣設(shè)備的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，電氣設(shè)備產(chǎn)品因?yàn)镻LC技術(shù)的引入更加能夠適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要。

1） PLC技術(shù)引入使電氣設(shè)備產(chǎn)品將擁有儲(chǔ)存量大。PLC技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用技術(shù)，PLC系統(tǒng)構(gòu)成有專(zhuān)門(mén)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。其中系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器是存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器，用戶程序存儲(chǔ)器是存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器。強(qiáng)大的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)使電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的儲(chǔ)存量增加，更加系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要甚至可以存儲(chǔ)設(shè)備的歷史數(shù)據(jù)，用于科研分析或故障排查。正是因?yàn)镻LC技術(shù)的應(yīng)用大大增加了電氣自動(dòng)化控制的存儲(chǔ)能力，所以該技術(shù)在交通控制中的信號(hào)燈控制應(yīng)用非常成功，目前正在開(kāi)發(fā)該技術(shù)在整個(gè)交通系統(tǒng)總線控制方面的應(yīng)用。

2） PLC技術(shù)引入使電氣設(shè)備產(chǎn)品更加智能化。計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了電氣設(shè)備反應(yīng)的速度和效率，還是提升了電氣設(shè)備的智能化水平。PLC技術(shù)主要是通過(guò)系統(tǒng)軟件實(shí)施控制，按“串行”發(fā)生工作的。CPU是整個(gè)系統(tǒng)的大腦，不僅控制著整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的處理，可以判斷系統(tǒng)狀態(tài)，將寄存器的數(shù)據(jù)傳到對(duì)應(yīng)發(fā)的輸出裝置。通過(guò)軟件編程可以將生產(chǎn)需要的指標(biāo)編入程序，實(shí)現(xiàn)CPU按照一定的生產(chǎn)要求進(jìn)行系統(tǒng)控制。在CPU的幫助下電氣設(shè)備的智能化將越來(lái)越高，例如：PLC技術(shù)在中央空調(diào)中應(yīng)用后，空調(diào)可以隨時(shí)根據(jù)環(huán)境變化調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。

3 PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用策略

PLC技術(shù)在電氣化自動(dòng)化控制方面的應(yīng)用才剛剛起步，還有很多未開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域?？萍寂c技術(shù)的變革必然要求電氣自動(dòng)化控制與時(shí)俱進(jìn)?？梢院敛粦岩傻卣f(shuō)PLC技術(shù)是未來(lái)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的主要控制技術(shù)。積極開(kāi)展相關(guān)課題研究是非常必要的。本人結(jié)合自己在該領(lǐng)域的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用提出以下幾點(diǎn)建議。

1）重視已經(jīng)成熟的電氣自動(dòng)化控制PLC技術(shù)的推廣應(yīng)用。PLC技術(shù)在順序控制和開(kāi)關(guān)量控制中的應(yīng)用已經(jīng)取得了一些成績(jī)，已經(jīng)發(fā)展形成了一套完善的控制系統(tǒng)。對(duì)于這些已經(jīng)發(fā)展成熟的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)，要積極加快市場(chǎng)推廣和應(yīng)用，提升電氣自動(dòng)化控制的效率和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。例如：火力電廠的除渣系統(tǒng)和除灰系統(tǒng)成的順序控制系統(tǒng)，通過(guò)PLC控制實(shí)現(xiàn)了該環(huán)節(jié)全自動(dòng)化生產(chǎn)，減少了生產(chǎn)一線員工數(shù)量，不僅提升了輸煤效率，還使火力電廠的生產(chǎn)環(huán)境更干凈清潔，更甚至還實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值班的全自動(dòng)化流水線生產(chǎn)。對(duì)于一些生產(chǎn)環(huán)境污染較大，對(duì)員工身體損壞較大的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，集中研發(fā)力量開(kāi)發(fā)以PLC控制系統(tǒng)為主要支持的順序控制系統(tǒng)，優(yōu)化生產(chǎn)環(huán)節(jié)。除了順序控制，PLC技術(shù)在開(kāi)關(guān)量控制方面的應(yīng)用技術(shù)也比較成熟了。開(kāi)關(guān)量控制引入PLC技術(shù)后最大的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)反應(yīng)速度快、可靠性高。在電力供電系統(tǒng)中，采用PLC開(kāi)關(guān)量控制，將大大提升系統(tǒng)安全性，對(duì)于一些突發(fā)性的供電異常能及時(shí)反應(yīng)，還不會(huì)對(duì)器材造成損害。對(duì)于已經(jīng)成熟的PLC電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的大力推廣將增強(qiáng)社會(huì)對(duì)該技術(shù)的認(rèn)可度，為開(kāi)發(fā)更多成熟的PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)爭(zhēng)取更多社會(huì)資源支持。

2）重視PLC技術(shù)在機(jī)床電氣上的控制應(yīng)用。機(jī)床電氣自動(dòng)化是工業(yè)生產(chǎn)主要的生產(chǎn)設(shè)備。實(shí)現(xiàn)PLC技術(shù)在機(jī)床自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用將不斷擴(kuò)大該技術(shù)應(yīng)用的市場(chǎng)空間。理論上機(jī)床控制系統(tǒng)中靈活的運(yùn)用PLC技術(shù)，可以代替過(guò)去那些以接觸器、電器作為主體的控制裝備。運(yùn)用PLC技術(shù)對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行一定的改造，可以實(shí)現(xiàn)在控制室里隨時(shí)掌握每個(gè)主體設(shè)備的情況變化，隨時(shí)的故障預(yù)警。高效率的電氣設(shè)備必然帶來(lái)生產(chǎn)的革命。PLC技術(shù)在機(jī)床上的應(yīng)用需要做好對(duì)生產(chǎn)工業(yè)的精細(xì)化改造，而且機(jī)床應(yīng)用的生產(chǎn)環(huán)節(jié)面臨的環(huán)境可能都不一樣，因此開(kāi)發(fā)一套兼容性更加強(qiáng)的PLC系統(tǒng)適應(yīng)不同需要的生產(chǎn)是非常必要。

4 結(jié)論

PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用不僅大大提升了系統(tǒng)的工作效率，還提升了系統(tǒng)的靈活性和智能化水平，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)維護(hù)程序，降低了系統(tǒng)養(yǎng)護(hù)的成本。PLC技術(shù)在電氣化自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛，發(fā)揮的作用也將越來(lái)越重要。