PLC在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用探究

吳英杰

摘 要：在傳統(tǒng)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中需要投入大量的維護(hù)工作，形成人力物力的浪費(fèi)，并且影響工作質(zhì)量。尤其是在安裝過(guò)程中，如果存在比較復(fù)雜的線(xiàn)路或者是距離比較遠(yuǎn)的線(xiàn)路，很容易增加安裝工作量，不斷進(jìn)行調(diào)試和修改浪費(fèi)大量時(shí)間。但是PLC在電氣自動(dòng)化技術(shù)中的應(yīng)用優(yōu)化傳統(tǒng)系統(tǒng)中存在的不足，有效提高了自動(dòng)化水平。

關(guān)鍵詞：PLC；電氣自動(dòng)化控制；應(yīng)用

傳統(tǒng)電氣自動(dòng)化控制中存在很多缺點(diǎn)，為了優(yōu)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全面自動(dòng)化水平，PLC應(yīng)運(yùn)而生。PLC的應(yīng)用為電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)節(jié)省大量人力物力財(cái)力，有效提高電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的工作質(zhì)量和工作效率。PLC引進(jìn)為企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，為工業(yè)化發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 PLC概述

1.1 PLC定義

PLC是一種可編程邏輯控制器，是采用數(shù)字運(yùn)算進(jìn)行操作的電子系統(tǒng)，主要是為了工業(yè)生產(chǎn)而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)。在PLC中使用可編程的存儲(chǔ)器，當(dāng)運(yùn)行存儲(chǔ)命令時(shí)，可以同時(shí)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、計(jì)數(shù)等多項(xiàng)命令，能夠通過(guò)多種方式進(jìn)行控制從而完成整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。PLC在一定意義上說(shuō)是一種計(jì)算機(jī)，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)與計(jì)算機(jī)類(lèi)似，同是由電源、CPU、存儲(chǔ)器以及功能模塊等組成，對(duì)于PLC來(lái)說(shuō)電源起著決定作用，一旦電源中斷，整個(gè)PLC將陷入癱瘓狀態(tài)無(wú)法進(jìn)行工作，所以應(yīng)用PLC時(shí)必須保證電源的穩(wěn)定長(zhǎng)期的供應(yīng)。

1.2 PLC的特點(diǎn)

第一，因?yàn)镻LC使用的是已經(jīng)定義好的各類(lèi)輔助繼電器的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行變位實(shí)踐操作的，所以，在進(jìn)行工作時(shí)運(yùn)行狀態(tài)非常簡(jiǎn)單。第二，PLC最大特點(diǎn)是程序簡(jiǎn)單，容易操作，在實(shí)際工作中能夠有效降低工作人員的工作量，實(shí)現(xiàn)工作效率和工作質(zhì)量的提高。第三，PLC的功能非常完善，并且具有很大的實(shí)用性，能夠在各種環(huán)境中進(jìn)行應(yīng)用，體現(xiàn)PLC的硬件完整性。第四，PLC在運(yùn)行過(guò)程中能夠抵抗外界環(huán)境和各種因素的干擾，在復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)中也能得到良好的應(yīng)用，體現(xiàn)PLC的可靠性。第五，PLC系統(tǒng)自身設(shè)有診斷功能，所以PLC系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中很少出現(xiàn)故障問(wèn)題，即使出現(xiàn)運(yùn)行問(wèn)題，在進(jìn)行維修操作時(shí)也非常簡(jiǎn)單。

2 PLC在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

2.1 PLC在順序控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

順序控制系統(tǒng)的應(yīng)用是非常廣泛的，比如說(shuō)火力電廠中除渣系統(tǒng)和除灰系統(tǒng)中對(duì)順序系統(tǒng)的應(yīng)用。在實(shí)際生產(chǎn)和運(yùn)行過(guò)程中利用PLC技術(shù)對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)順序進(jìn)行有效控制能夠改善電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中耗能隨時(shí)間不斷增大的問(wèn)題。如果對(duì)電氣自動(dòng)化控制實(shí)現(xiàn)有效的順序控制，而對(duì)主開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制是關(guān)鍵工作。采用優(yōu)化傳統(tǒng)繼電器元件的方式不斷提高控制的順序性和靈敏度，并且對(duì)受到控制環(huán)節(jié)進(jìn)行模塊化處理，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中自動(dòng)化設(shè)備能夠進(jìn)行單獨(dú)控制，避免因?yàn)榭刂祈樞虻膯?wèn)題引起設(shè)備控制質(zhì)量問(wèn)題，影響設(shè)備的運(yùn)行效率和工作質(zhì)量。

2.2 在開(kāi)關(guān)量控制中的應(yīng)用

在PLC應(yīng)用初期，只在開(kāi)關(guān)量的邏輯控制中運(yùn)用，隨著技術(shù)的不斷優(yōu)化的改善，PLC技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，在開(kāi)關(guān)量控制上的能力也越來(lái)越強(qiáng)。PLC應(yīng)用的實(shí)質(zhì)是將定義的虛擬繼電器替換機(jī)械繼電器，這一技術(shù)的應(yīng)用可以將虛擬繼電器的反應(yīng)時(shí)間直接忽視，所以PLC技術(shù)在開(kāi)關(guān)量控制上的應(yīng)用具有重要意義。比如說(shuō)PLC在斷路器控制上的應(yīng)用，傳統(tǒng)電路器是由繼電器進(jìn)行控制的，這種控制手段最大缺點(diǎn)就是反應(yīng)比較慢，不能實(shí)現(xiàn)有效和及時(shí)控制。當(dāng)采用PLC技術(shù)以后，因?yàn)榉磻?yīng)時(shí)間可以直接忽略不計(jì)，所以可以實(shí)現(xiàn)迅速斷路控制，既不會(huì)對(duì)機(jī)械帶來(lái)?yè)p傷，而且還能保證運(yùn)行質(zhì)量。

2.3 在閉環(huán)控制中的應(yīng)用

在閉環(huán)控制的應(yīng)用主要是對(duì)轉(zhuǎn)速的測(cè)量以及對(duì)調(diào)節(jié)器的控制上，包括利用轉(zhuǎn)速測(cè)量、電子調(diào)節(jié)以及電液執(zhí)行實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。詳細(xì)控制手段是在打開(kāi)動(dòng)力泵以后，PLC詳細(xì)分析動(dòng)力泵運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)并且能夠選擇合適的主用泵和備用泵，進(jìn)行操作時(shí)只需要將開(kāi)關(guān)檔調(diào)至手動(dòng)擋即可，實(shí)現(xiàn)高效操作，并且體現(xiàn)系統(tǒng)可持續(xù)性特點(diǎn)。PLC與傳統(tǒng)控制技術(shù)相結(jié)合的方式形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，大大提高電力系統(tǒng)運(yùn)行效率和運(yùn)行質(zhì)量。

2.4 PLC在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

數(shù)控技術(shù)作為現(xiàn)代化管理控制手段在工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用主要是由于PLC強(qiáng)大技術(shù)的應(yīng)用。在數(shù)控系統(tǒng)中由于種類(lèi)復(fù)雜多樣，不僅有直線(xiàn)型還有連續(xù)型和點(diǎn)位型，在進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，點(diǎn)位型數(shù)控系統(tǒng)大多是孔洞機(jī)床中進(jìn)行使用，主要是因?yàn)槠淙轿?、靈活多變的特點(diǎn)。生產(chǎn)加工的過(guò)程并不是隨時(shí)移動(dòng)的過(guò)程，而是在固定位置上進(jìn)行加工生產(chǎn)。系統(tǒng)控制功能主要是單板機(jī)式和全功能型數(shù)控裝置兩種，在系統(tǒng)控制功能中應(yīng)用PLC使得功能更加完整。在數(shù)控系統(tǒng)中全功能型數(shù)控裝置具有相對(duì)完善的功能，但是投入成本比較高，與單板機(jī)式相比，全功能型裝置并沒(méi)有得到廣泛利用。單板機(jī)式可以有效解決線(xiàn)路中硬件和接口等方面的干擾問(wèn)題，還可以根據(jù)生產(chǎn)需要對(duì)機(jī)床進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)機(jī)床的優(yōu)化利用。PLC技術(shù)在系統(tǒng)控制中的應(yīng)用，增加了系統(tǒng)的靈活操作，優(yōu)化加工生產(chǎn)過(guò)程，有效提高工作質(zhì)量。

2.5 PLC系統(tǒng)在中央空調(diào)中的應(yīng)用

傳統(tǒng)繼電器電路中采用編輯和數(shù)字形式進(jìn)行控制，因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時(shí)，工作人員必須全面考慮各個(gè)方面的關(guān)聯(lián)因素，實(shí)現(xiàn)控制最優(yōu)化，這種模式一旦運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障必須進(jìn)行大量維修工作才能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，嚴(yán)重影響生產(chǎn)工作。PLC系統(tǒng)因其靈活和便捷的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)的智能化，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析和處理實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制，降低故障發(fā)生的幾率，提高系統(tǒng)工作質(zhì)量。

2.6 在公路交通系統(tǒng)的應(yīng)用

PLC系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是非常明顯的，尤其是抗干擾性能增加系統(tǒng)的可靠性，在公路交通系統(tǒng)中的應(yīng)用具有明顯優(yōu)勢(shì)。在一些復(fù)雜的交通要道，利用PLC控制交通信號(hào)燈能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)人化管理，節(jié)省大量人力物力和財(cái)力，并且還可以將PLC系統(tǒng)應(yīng)用到公路收費(fèi)口，全面實(shí)現(xiàn)智能化控制。交通道路發(fā)展趨勢(shì)越來(lái)越快，公路收費(fèi)站工作繁雜，傳統(tǒng)控制程序中需要進(jìn)行不斷的維護(hù)嚴(yán)重增加工作量，給公路工作開(kāi)展帶來(lái)一定壓力。PLC系統(tǒng)在公路交通系統(tǒng)中的應(yīng)用，規(guī)范工作模式，減少工作量，交通系統(tǒng)更加靈活和便利，進(jìn)一步促進(jìn)公路交通業(yè)的發(fā)展。

3 PLC在電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用的意義

3.1 加大電氣設(shè)備產(chǎn)品的儲(chǔ)存量

PLC系統(tǒng)作為計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，具有專(zhuān)門(mén)和獨(dú)立的存儲(chǔ)器構(gòu)造，系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器中所對(duì)應(yīng)的存放對(duì)象就是系統(tǒng)軟件，用戶(hù)程序中的存儲(chǔ)器對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)對(duì)象就是應(yīng)用軟件，這種構(gòu)造的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)大的存儲(chǔ)量，并且系統(tǒng)設(shè)計(jì)中還可以根據(jù)需要對(duì)設(shè)備中的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行完全存儲(chǔ)，可以為排查故障等工作提供歷史數(shù)據(jù)做參考。

3.2 電氣設(shè)備產(chǎn)品更加智能化

在電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用PLC技術(shù)，一方面提高電氣設(shè)備的反應(yīng)速度和工作效率，同時(shí)還能提高電氣設(shè)備的智能化水平。主要體現(xiàn)在PLC技術(shù)通過(guò)系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制，并且嚴(yán)格按照一定程序運(yùn)行，在PLC技術(shù)中CPU實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析和處理，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸并且可以準(zhǔn)確傳送到相應(yīng)的輸出設(shè)備之上。PLC技術(shù)通過(guò)軟件編程將生產(chǎn)所需要指令編入到程序中，CPU可以嚴(yán)格按照指令實(shí)行系統(tǒng)控制。在強(qiáng)大的CPU運(yùn)行工作中，電氣設(shè)備的智能化程度實(shí)現(xiàn)突破性進(jìn)展。

4 結(jié)束語(yǔ)

PLC技術(shù)應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)操作的安全性，并且能夠有效提供工作效率，優(yōu)化生產(chǎn)機(jī)構(gòu)。PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制方面更加靈活和方便，通過(guò)對(duì)閉環(huán)控制、開(kāi)關(guān)量控制以及順序控制等方面的應(yīng)用，滿(mǎn)足工業(yè)發(fā)展需求，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，有效實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和工業(yè)化。

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