PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

劉雙喜

摘要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及控制技術(shù)的快速發(fā)展，PLC技術(shù)應(yīng)該對其進(jìn)行綜合并投入到實(shí)際當(dāng)中。該技術(shù)可以有效做到順序控制、開關(guān)量控制以及閉環(huán)控制等，有效提高電氣自動(dòng)化的實(shí)際工作效率水平，對自動(dòng)化的水平進(jìn)行有效的改善，保證PLC技術(shù)可以對工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中的相關(guān)需求進(jìn)行有效的滿足，為工業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)提供質(zhì)量方面的保證。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù)；電氣工程；自動(dòng)化控制

1 PLC技術(shù)概述

1.1 PLC含義

PLC是英語可編程控制器Programmable Logic Controller的縮寫，以微處理器為依托，結(jié)合通信，計(jì)算機(jī)，互聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)控制技術(shù)開發(fā)而成的工業(yè)上的控制裝置。隨著PLC技術(shù)運(yùn)算，處理速度，控制各種功能的進(jìn)步與商業(yè)化，它在電氣設(shè)備自動(dòng)化中的應(yīng)用領(lǐng)域也變得越來越廣泛，形成了儀表-電器-計(jì)算機(jī)控制的一體化模式。與常規(guī)系統(tǒng)相比，PLC系統(tǒng)的接線量更少，主要在輸出端和輸入端兩處接線，其他功能部位的功能量輸出主要由各自的軟件連接，降低了外部因素對系統(tǒng)運(yùn)行的影響。在運(yùn)行過程中，PLC系統(tǒng)自動(dòng)以程序的形式將所要發(fā)送、儲存的信息存入儲存器中。如果在運(yùn)行中客戶端需要修改控制命令，則只需要修改存儲器的控制程序，這樣可避免變動(dòng)接線工序，體現(xiàn)了系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性。

1.2 PLC技術(shù)的優(yōu)勢

近年來隨著電氣自動(dòng)化控制技術(shù)水平的不斷提升，PLC技術(shù)的優(yōu)勢逐漸凸顯出來，很多計(jì)算機(jī)技術(shù)新成果被應(yīng)用于PLC技術(shù)制作與設(shè)計(jì)中，因?yàn)镻LC技術(shù)主要的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)殡姎庠O(shè)備自動(dòng)化控制，PLC技術(shù)得到廣泛應(yīng)用以后，電氣設(shè)備產(chǎn)品儲存量更大，計(jì)算機(jī)反應(yīng)速度更快，展現(xiàn)出很多優(yōu)勢。不久的將來電氣設(shè)備將會制造出更多具有優(yōu)勢的產(chǎn)品，力爭與實(shí)際生活相符合，并對人機(jī)之間的和諧關(guān)系進(jìn)行不斷的完善。只有對PLC技術(shù)進(jìn)行大力發(fā)展，才能使不同電氣設(shè)備自動(dòng)化控制的相關(guān)要求得到滿足。例如西門子的PLC技術(shù)，這是一種新型的前沿的技術(shù)，現(xiàn)在這種技術(shù)的發(fā)展趨勢是實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的大型PLC電氣設(shè)備自動(dòng)化控制。目前PLC技術(shù)可以應(yīng)用的領(lǐng)域越來越多，不再僅僅局限于電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中，還可以在計(jì)算機(jī)散熱控制系統(tǒng)中應(yīng)用，因?yàn)镻LC技術(shù)存在很多優(yōu)勢，例如速度快、網(wǎng)絡(luò)分布廣、高智能化以及集成密度大等，這些優(yōu)勢都是電氣設(shè)備自動(dòng)化控制得以實(shí)現(xiàn)的必要條件。

2 PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

2.1 順序控制

順序控制與開關(guān)量控制是電力自動(dòng)化輔助系統(tǒng)的主要工藝控制方式，降耗增效是該行業(yè)生產(chǎn)隨著節(jié)能減排要求的提高而越加關(guān)注的重點(diǎn)，所以對生產(chǎn)過程中的自動(dòng)控制水平的要求也不斷提高。通過不斷的對傳統(tǒng)的繼電器控制元件進(jìn)行優(yōu)化，提高控制的靈敏性和控制的順序性，并對自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行控制的部位進(jìn)行模塊化，實(shí)行運(yùn)行過程自動(dòng)化設(shè)備單獨(dú)的控制方式，從而避免由于設(shè)備控制質(zhì)量差和控制順序紊亂而導(dǎo)致設(shè)備的控制反應(yīng)時(shí)效低等問題。例如：在人機(jī)接口的主站層和遠(yuǎn)程IQ站等結(jié)構(gòu)采用PLC技術(shù)進(jìn)行控制中，運(yùn)用現(xiàn)場傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對控制站點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化，并借助集控室的PLC系統(tǒng)對電氣自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行控制盒控制，這樣利用順序控制的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行控制，可以極大的提高電氣自動(dòng)化設(shè)備的整體控制效率。

2.2 開關(guān)量控制應(yīng)用

在過去，主要是使用繼電器對斷路器進(jìn)行控制，所以要很多的電磁繼電器，在很多的聯(lián)接點(diǎn)以及觸電上存在問題，導(dǎo)致在很大程度上系統(tǒng)的可靠性被大大降低。當(dāng)前，通過對PLC技術(shù)廣泛應(yīng)用，繼電元件被軟繼電器所取代，使得控制系統(tǒng)的可靠性被極大的提升。在PLC的控制系統(tǒng)當(dāng)中，相關(guān)的工作只是簡單執(zhí)行一些合閘、分閘的工作就可以，這時(shí)系統(tǒng)就能夠結(jié)合實(shí)際的運(yùn)行情況，自動(dòng)發(fā)出正確的操作指令。此外，當(dāng)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在問題時(shí)，就能夠馬上自動(dòng)跳閘，同時(shí)發(fā)出報(bào)警信息。同時(shí)，PLC控制系統(tǒng)能夠加大的減少接線的錯(cuò)誤率，不用進(jìn)行比較復(fù)雜的再次接線，使得對系統(tǒng)的檢修和維護(hù)工作量大大減少。

2.3 PLC技術(shù)在閉環(huán)控制中的應(yīng)用

在控制系統(tǒng)中，泵類的電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)可以采用多種方式，例如：自動(dòng)啟動(dòng)、機(jī)房手啟動(dòng)和現(xiàn)場控制箱啟動(dòng)等。利用PLC技術(shù)在電氣設(shè)備的控制中可以很好的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，在系統(tǒng)運(yùn)行中，根據(jù)每臺泵機(jī)的運(yùn)行情況來采取合適的自動(dòng)控制方式和控制電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。PLC技術(shù)由于具有優(yōu)越的自控系統(tǒng)而在很多的電氣設(shè)備中進(jìn)行運(yùn)用。在閉環(huán)控制中采用PLC控制技術(shù)可以極大的提高電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，從而不斷地促進(jìn)電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)得以完善。

2.4 PLC技術(shù)在故障診斷中的應(yīng)用

基于PLC技術(shù)的故障診斷系統(tǒng)在診斷電氣工程中的故障時(shí)，可以借助PLC對故障起因和影響進(jìn)行快速、全面、有效的檢測與追蹤，這就給故障處理提供了準(zhǔn)確的導(dǎo)向。在基于PLC技術(shù)的故障診斷系統(tǒng)的直接故障檢測過程中，PLC邏輯控制器工作的內(nèi)容是有效判斷出設(shè)備感應(yīng)器件之間的矛盾邏輯，進(jìn)而檢測出系統(tǒng)是否出現(xiàn)了設(shè)備故障。

2.5 數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)

PLC數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)主要是由電動(dòng)機(jī)、變頻器和光柵尺構(gòu)成。而在電氣控制系統(tǒng)當(dāng)中，其最大的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是控制的精度非常高。電氣控制系統(tǒng)的組成主要由工控機(jī)，電源模塊、SIMOTION、電動(dòng)機(jī)模塊和傳感器等部件構(gòu)成，具體如圖所示。

電源模塊在數(shù)控機(jī)床當(dāng)中分為兩種，一種是可調(diào)電源模塊，另一種是不可調(diào)電源模塊，可調(diào)電源模塊是根據(jù)參數(shù)把轉(zhuǎn)化出來的直流電穩(wěn)定為一個(gè)預(yù)定的可變值，并具有與SIMOTION通信的功能；不可調(diào)電源模塊只能輸出一個(gè)固定的直流電壓值，而且不能與SIMOTION通信。而SIMOTION運(yùn)動(dòng)控制器是整個(gè)電氣控制系統(tǒng)的核心部分，它的運(yùn)行速度和可靠性將會直接影響整個(gè)電氣控制系統(tǒng)。

結(jié)論：

綜上所述，在電氣工程的自動(dòng)化控制過程當(dāng)中，PLC技術(shù)控制系統(tǒng)有著很多突出的特點(diǎn)以及優(yōu)勢，在一定程度上完善了該系統(tǒng)。隨著信息技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，PLC技術(shù)會向著穩(wěn)定、安全以及可靠的趨勢進(jìn)行有效的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]譚胡心，鄭揚(yáng).智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015，（1）.endprint