PLC在工業(yè)電氣自動化中的運(yùn)用研究

吳彥軍

摘 要：隨著科技的發(fā)展以及融入，對我國的眾多領(lǐng)域均起到了良好的幫助，而自動化體系也同樣如此。尤其是工業(yè)領(lǐng)域，在生產(chǎn)的環(huán)節(jié)中利用計算機(jī)的技術(shù)與PLC技術(shù)的結(jié)合下，逐步實(shí)現(xiàn)了電氣自動化的生產(chǎn)模式。不僅有效的極大程度上減少了人力的工程量，而且還有效的促進(jìn)了自身體系的發(fā)展。在生產(chǎn)方面，利用電力、電子電器、信息、網(wǎng)路以及機(jī)電一體化等眾多技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，不斷的提高這工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量與生產(chǎn)效率，從而為化工企業(yè)本身帶來了較為客觀的經(jīng)濟(jì)利益。

關(guān)鍵詞：PLC；工業(yè)；電氣自動化

引言：不可置否，自從改革開放以來，我國的眾多行業(yè)都在處于積極的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，其中有屬科技發(fā)展的速度最快?？萍及l(fā)展的速度用日新月異來描述也絕對不為過，而科技水平的提升在某種程度上也促進(jìn)著其他領(lǐng)域的進(jìn)步。在工業(yè)的電氣自動化發(fā)展過程中，使用PLC的技術(shù)已經(jīng)成為眾多化工企業(yè)的首選，而PLC本身對電氣自動化體系的幫助亦可謂是如虎添翼。

一、PLC的相關(guān)描述

PLC是可編程控制器的簡稱，也是專門在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用設(shè)計出的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，采用一種可編程的儲存器對其對應(yīng)的工作指令進(jìn)行記錄并執(zhí)行。在內(nèi)部存儲器內(nèi)部輸入執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)以及算數(shù)運(yùn)算等操作，并通過數(shù)字式或者模擬式的輸入輸出來對各種不同類型的機(jī)械設(shè)備、電氣設(shè)備以及生產(chǎn)過程中的指令進(jìn)行控制。由于其本身可以理解作就是為了能夠更好的幫助工業(yè)電力自動化而研發(fā)出的技術(shù)，而對于實(shí)際工作中的應(yīng)用自然有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。起初，研發(fā)PLC的目的只是為了能夠有效的代替繼電器模塊的工作性能。但是在實(shí)現(xiàn)其原有的初衷之后，發(fā)現(xiàn)其還有更多的可提升空間，也就現(xiàn)代PLC的雛形，有原始單一的過程控制延伸至對這個制造系統(tǒng)的控制和檢測。

1、PLC的工作原理

可編程控制器的工作原理可以大致分為2個階段，即：輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新。在其投入正常使用之后，完成三個階段則又被稱為一個掃描周期。在整個工作運(yùn)行的狀態(tài)中，PLC可以以一定的速度來對上述三個周期的工作進(jìn)行執(zhí)行。其一，輸入采樣階段，在這個階段中，可編程邏輯控制器可以以掃描方式依次的讀取所有輸入狀態(tài)的指令和數(shù)據(jù)，并且將其存入對應(yīng)I/O印象區(qū)中對應(yīng)的單元內(nèi)。當(dāng)輸入采樣結(jié)束后，會轉(zhuǎn)入后續(xù)的執(zhí)行階段。但是，在后需兩個階段中，技術(shù)輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O印象區(qū)中相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會被改寫。所以，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期中后，才能有效的保障在任何情況下該輸入能被讀入。其二，用戶執(zhí)行階段，即：由編程軟件將電氣原理圖轉(zhuǎn)換為梯形圖之后，在由PLC設(shè)備對數(shù)據(jù)制定進(jìn)行掃描。在掃描每一條梯形圖時，先掃描梯形圖左邊有各觸點(diǎn)組成的控制線路，嚴(yán)格的按照先左后右、先上后下的順序?qū)⒖刂凭€路進(jìn)行邏輯運(yùn)算或者水銀輸出線圈的I/O印象區(qū)中對應(yīng)的狀態(tài)等。

2、PLC的特點(diǎn)

通過對PLC進(jìn)行分析的結(jié)果來看，其中有四個最為顯著的特點(diǎn)。其一，可靠性高，由于PLC大多采用的是單片微型計算機(jī)，所以在集成度方面相對較高，再加上與之相對應(yīng)的保護(hù)電路以及自診斷功能，從而有效的提高PLC系統(tǒng)的可靠性。其二，編程容易，在PLC系統(tǒng)編程中大多使用繼電器控制梯形圖以及命令與其，區(qū)數(shù)量要比微型機(jī)指令要少的多。此外，除高檔、低檔的PLC外，一般的小型PLC只有16條左右。而梯形圖形象相對簡單，即使不需要計算機(jī)的專業(yè)知識也能夠進(jìn)行編程。其三，組態(tài)靈活，由于PLC采用積木式結(jié)構(gòu)，用戶只需呀對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡單的組合，便可以有效的改變或者控制系統(tǒng)的功能或者運(yùn)行狀態(tài)。其四，輸入輸出功能模塊齊全。不可置否，PLC系統(tǒng)研發(fā)至今最大的優(yōu)點(diǎn)便是能夠針對不同的現(xiàn)場信號，開設(shè)對應(yīng)不同種類的模塊或者器件進(jìn)行直線連接，并通過總線與PLC主板相連。

二、PLC在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用

1、在傳統(tǒng)機(jī)床系統(tǒng)中的應(yīng)用

在正常情況下，數(shù)控機(jī)床的傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)大多電氣控制模式，而電氣控制模式在具體的應(yīng)用中則會經(jīng)常性的出現(xiàn)一些問題，如：線路老化、接觸不良等問題，不僅嚴(yán)重限制著數(shù)控車床的生產(chǎn)效率，還會還一定程度上為數(shù)控車間體系埋下潛在的危險因素，甚至更有可能會直接數(shù)控車床操作人員的生命造成損失。此外，通過對傳統(tǒng)機(jī)床的分析可以明顯的看出，傳統(tǒng)機(jī)床的電力系統(tǒng)功耗大、效率低、故障高、維修難度大等嚴(yán)重的問題。而將PLC應(yīng)用于傳統(tǒng)機(jī)床的電氣系統(tǒng)中能夠使效率和穩(wěn)定性得到有效的提高，不僅能夠有效的對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化。此外，對于控制體系的運(yùn)行也能得到有效的提升，在提高工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的同時提高生產(chǎn)效率。

2、在火電系統(tǒng)的應(yīng)用

在工業(yè)體系中火電廠的輔助系統(tǒng)也能夠通過PLC的幫助有效的對其整體進(jìn)行提高，例如火電徐彤、輸煤系統(tǒng)等運(yùn)行順序以及運(yùn)行開關(guān)操作復(fù)雜的環(huán)節(jié)，利用PLC以及電氣自動化工程的幫助能夠有效的提升對應(yīng)的生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品的質(zhì)量。在火電系統(tǒng)中應(yīng)用PLC，首先要根據(jù)其本身的特點(diǎn)制定出與之對應(yīng)的控制程序，在實(shí)現(xiàn)對多個系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一控制的前提下有效的減少工作量。而且通過對PLC系統(tǒng)的介入，可以利用其技術(shù)整個架空某個工藝流程，從而實(shí)現(xiàn)信息的共通，一旦發(fā)生問題能夠及時發(fā)現(xiàn)并將問題現(xiàn)象提供給對應(yīng)的維修工作體系，以實(shí)現(xiàn)工作性能穩(wěn)定的目的。

3、在煤礦系統(tǒng)中的應(yīng)用

眾所周知，煤礦能源是我國重要的能源之一，不僅國家在某種程度上大量需求著煤礦能源，甚至是居民個體對于煤礦能源也有著不同的需求程度。所以，煤礦行業(yè)的發(fā)展不僅關(guān)系著我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，也會對居民的日常能源需求造成一定的影響。但是基于煤礦行業(yè)本身有具有著一定程度的為下行個，所以必須要在保障生產(chǎn)安全的前提下實(shí)現(xiàn)其本身的發(fā)展。而在提供安全問題上，能夠通過與PLC的結(jié)合，將其應(yīng)用于監(jiān)控系統(tǒng)上，密切的監(jiān)控著煤礦的通風(fēng)狀態(tài)。一旦發(fā)生故障，相關(guān)操作人員能夠立即利用PLC進(jìn)行故障檢測與一定程度的分析，從而對故障進(jìn)行排除或者故障造成影響的降低。

結(jié)束語

總的來說，工業(yè)在國家的經(jīng)濟(jì)體系中有著十分重要的作用，再其對應(yīng)的電氣自動化中有PLC的介入，又必須要實(shí)現(xiàn)其對等的提升，不只是為了滿足于國家的需求，更是要滿足工業(yè)體系自身的發(fā)展，而PLC的介入能夠有效的對其整體進(jìn)行提升。況且，PLC系統(tǒng)的構(gòu)建本身就是為了能夠有效的對工業(yè)體系幫助。而且，對于科技的應(yīng)用，PLC還只是其冰山一角。要想有效的促進(jìn)我國工業(yè)的發(fā)展與穩(wěn)定，就有絕對的必要將科技應(yīng)用工業(yè)體系中，也能夠更好的促進(jìn)工業(yè)的生產(chǎn)效率、能源節(jié)省等。

參考文獻(xiàn)

[1]蔣萬文. PLC在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用研究[J]. 商品與質(zhì)量：房地產(chǎn)研究， 2014（3）：34-34.

[2]賈歡騰. PLC在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用研究[J]. 華東科技：學(xué)術(shù)版， 2013（8）：429-429