PLC在電氣自動化中的應用問題分析與研究

柳龍振

青島國信膠州灣交通有限公司

PLC在電氣自動化中的應用問題分析與研究

柳龍振

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運用PLC實現(xiàn)電氣系統(tǒng)自動化控制無疑是非常合理的原則，PLC技術在很多領域的應用中都表現(xiàn)了其獨特和優(yōu)越的功能，也體現(xiàn)了先進的生產(chǎn)理念，非常好的解決了傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的各種影響企業(yè)經(jīng)濟效益的問題。隨著人們今后不斷的開發(fā)和創(chuàng)新，PLC技術必定會帶給人們更多實用性的服務，成為更好的生產(chǎn)運作模式。鑒于此，本文主要分析PLC在電氣自動化中的應用問題。

電氣自動化；PLC；問題

1、PLC簡介

PLC的全稱為可編程邏輯控制器，是英文Programmable Logic Controller的縮寫。該控制器是基于工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境而設計的數(shù)字化運算控制器，可以簡潔方便地對工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行模擬和編程。傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)中，各種電控盤間的電氣化控制絕大部分采用電氣連接線的方法相連。電氣連接線在使用過程中檢查和維護的量很多，可靠性與穩(wěn)定性不高。對于線路較簡單的電氣化控制完全夠用，但是在復雜線路和長距離控制的情況下，無論在安裝還是調(diào)試環(huán)節(jié)都會出現(xiàn)現(xiàn)場維護不好控制的難題。輔助繼電器在PLC系統(tǒng)內(nèi)部完全取代了原有的機械式觸電繼電器，它的原理是用內(nèi)部邏輯關系來代替原有的導線。所以輔助繼電器在節(jié)點中變換速度很快，完全可以忽視，從而不必考慮傳統(tǒng)繼電器中返回的時間。

2、PLC在電氣自動化中的應用問題分析

PLC技術20世紀60年代已經(jīng)被人們慢慢發(fā)展和使用，由于早期科技的限制，當時只有計算和簡單的控制功能，隨著科技的不斷進步，PLC目前是最發(fā)達的控制技術。PLC的工作原理如下：第一，可編程控制器要對人們輸入的信息進行掃描和讀取，再通過輸入i/ o輸入映像區(qū)中的數(shù)據(jù)進行保存記錄，接著再轉入用戶界面，在此過程中若是信息狀態(tài)出現(xiàn)了改變顯示區(qū)中的數(shù)據(jù)也不會發(fā)生變化，因此以脈沖信號的方式輸入的話要求信號寬度要大；第二，可編程控制器將會對用戶的程序從上到下進行掃描，并按照一定的路線執(zhí)行，用戶程度的各個觸點是掃描線路能夠進行計算的原因，結果出來后便可進入存儲區(qū)；第三，可編程控制器要進行系統(tǒng)輸出刷新工作，即中央處理器會根據(jù)上一過程輸入的數(shù)據(jù)進行電路鎖存，完成工作指令。

3、電氣自動化中PLC的應用

3.1 順序控制

(1)輸煤自控系統(tǒng)

要想看出輸煤自動控制系統(tǒng)的好壞，需要注意這三個方面：一是安全性；二是生產(chǎn)效率；三是工作環(huán)境的改善和優(yōu)化，即保障工人的身體健康。現(xiàn)在大多數(shù)煤電企業(yè)都將弱電控制系統(tǒng)和人力控制系統(tǒng)淘汰，改用計算機控制系統(tǒng)。計算機控制系統(tǒng)由四大部分組成，分別是儲煤、配煤、上煤和卸煤。從另一個角度還可以將其分成三層，分別是主站層、I/O層及傳感器。遠程I/O站的設備通過光纖和集控樓相連，并通過二次控制電纜和輸煤傳感器之間進行數(shù)據(jù)交換。輸煤系統(tǒng)在集中室中統(tǒng)一控制，為安全起見還需要安裝拉線開關，在不受控或十分緊急的狀態(tài)下可手動控制，就像汽車里面的手剎一樣。在控制室中，工作人員可以很方便地看著顯示器，點擊著鼠標來對生產(chǎn)過程進行監(jiān)控和控制。同時操作員的工作條件也得以很大改善，勞動效率得到大大提高。

(2)工廠除灰系統(tǒng)

人們現(xiàn)在對于自己的身體越來越看重，沒有健康的身體，再多的錢都沒法享受，而環(huán)境污染是最嚴重的健康殺手。因此人們對于自己居住的環(huán)境很重視，國家也相續(xù)出臺更多更嚴的環(huán)保政策及法案。在如此大形勢下煤電企業(yè)不管愿不愿意都開始重視環(huán)保和廢棄物再利用技術。為更好利用剩下的粉煤灰，氣力除灰系統(tǒng)被大范圍推廣。傳統(tǒng)的除灰系統(tǒng)和輸煤系統(tǒng)一樣由繼電器邏輯電路來控制，現(xiàn)在大多被淘汰，換成PLC為核心的順序控制系統(tǒng)。它包含送風機、收灰風機、加熱器、倉泵、氣化風機、卸灰裝置、管道壓力以及布袋除塵器等。較復雜的輸入輸出控制結構可由二次儀表、PLC、主控柜以及傳感器等組成，可分成操作員站以及下位機控制器兩部分。該軟件系統(tǒng)基本上都是采用模塊化編程和設計，模塊化的好處是便于修改，當你覺得一個功能多的時候只要去掉一個模塊即可，同理覺得功能少的話，可以增加一個模塊。這樣可以根據(jù)現(xiàn)場實際情況況，訂制出符合現(xiàn)場的除灰系統(tǒng)。

3.2 閉環(huán)控制

自動電力系統(tǒng)的控制流程，需要對溫度、流量、壓力和速度等進行連續(xù)變化監(jiān)控。開始的時候PLC控制系統(tǒng)在閉環(huán)控制這一方面做得不夠好。當PLC技術更新變化之后，PLC彌補了這個缺陷，目前閉環(huán)控制這項技術已經(jīng)做得非常好了?，F(xiàn)在PLC模塊中都具有PID指令，能夠通過程序非常簡便控制PID，PID的控制程序由PLC廠家設計，用戶僅需簡單設置就可輕松實現(xiàn)基于PLC的PID控制，性價比很高。

3.3 開關量的控制

PLC技術有自己內(nèi)部的存儲器，作為邏輯控制的載體，并對虛擬繼電器產(chǎn)生影響，因此在運行過程中顯示出穩(wěn)定和可靠的特點。一般繼電器在控制通斷的過程中產(chǎn)生的時間較長，導致不能夠有效地進行保護措施，從而造成短路現(xiàn)象，由于在使用過程中不斷地發(fā)現(xiàn)PLC的運行缺點，因此進行PLC的技術升級刻不容緩。將PLC技術嵌入到自動切換系統(tǒng)中，既可以明顯的縮短系統(tǒng)的反應時間，又能優(yōu)化系統(tǒng)的整體效益。

總之，PLC技術是一種先進的智能技術，PLC的接口性能非常好，且抗干擾能力非常強，因此在電氣自動化的各個控制領域更是得到了廣泛應用。PLC技術作為電氣工程自動化系統(tǒng)中的處理器，極大地加強了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時也提高了自動化程度。PLC技術的誕生，為電氣工程的進步發(fā)展起到巨大的推動作用，因此全面研究其有效地應用策略具有重要意義。

[1]王悅.PLC在電氣自動化控制中的應用分析[J].科技經(jīng)濟導刊，2016，(20)：34.

[2]王一雄.PLC技術在電氣自動化中的應用分析[A].科技與企業(yè)雜志社、北京科技大學計算機與通信工程學院、北京科技大學土木與環(huán)境工程學院.科技與企業(yè)——企業(yè)科技創(chuàng)新與管理學術研討會論文集(上)[C].科技與企業(yè)雜志社、北京科技大學計算機與通信工程學院、北京科技大學土木與環(huán)境工程學院：，2016：2.