PLC在電氣自動化控制中的運(yùn)用

張玉偉

摘 要：技術(shù)人員在對電氣系統(tǒng)進(jìn)行改造的時候，改造的重點主要是增加系統(tǒng)的自動化功能，通過控制技術(shù)使電氣系統(tǒng)可以實現(xiàn)自動化運(yùn)行需要。在與系統(tǒng)的自動化功能相關(guān)的技術(shù)之中，PLC技術(shù)具有重要優(yōu)勢，借助計算機(jī)設(shè)備就可以完成自動控制的使用需求，因此很多電力企業(yè)都將PLC這種控制器進(jìn)行了有效應(yīng)用，在對人力成本進(jìn)行節(jié)省的同時，還能將系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性進(jìn)行提升，充分地對自動化電氣系統(tǒng)建設(shè)的需求進(jìn)行了滿足，本文根據(jù)對PLC技術(shù)的了解，對這種控制器在電氣系統(tǒng)之中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：PLC；電氣自動化；控制系統(tǒng)；運(yùn)用

電氣企業(yè)為了使電氣系統(tǒng)能夠?qū)Ω鄳?yīng)用需求進(jìn)行滿足，對電氣系統(tǒng)實施了適時地改造，改造工作的主要開展方向就是實現(xiàn)自動化控制電氣系統(tǒng)，實現(xiàn)系統(tǒng)的高效運(yùn)行需求。PLC是一種應(yīng)用廣泛的控制器，具有可編程的功能，構(gòu)造也相對比較簡單，其功能體系也較為完善，能夠?qū)Υ蠖鄶?shù)電氣系統(tǒng)中的自動化控制需要進(jìn)行滿足，與其他種類的控制器相比，還具有較高的穩(wěn)定性，能夠?qū)崿F(xiàn)安全控制電氣系統(tǒng)的使用需要，本文根據(jù)對PLC控制器的使用經(jīng)驗，對其被應(yīng)用于電氣系統(tǒng)之中的情況進(jìn)行分析。

1 PLC技術(shù)概述

對PLC的應(yīng)用情況進(jìn)行了解之前，首先需要對這種控制器的運(yùn)行情況以及原理進(jìn)行了解。

PLC是一種可編程的控制器，相當(dāng)于一臺專門針對工業(yè)生產(chǎn)控制的計算機(jī)，和普通家用電腦類似，由電源、CPU、存儲器、端口等組成。PLC主要根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的需要，通過系統(tǒng)控制軟件的控制，對程序進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置與調(diào)整，可以編譯運(yùn)行邏輯運(yùn)算、順序控制、開關(guān)量控制等有效算法，通過數(shù)字傳輸，模擬化工業(yè)生產(chǎn)過程。傳統(tǒng)的電氣自動化控制系統(tǒng)需要很多的電氣連接線，維護(hù)起來相當(dāng)麻煩，并且很難對控制系統(tǒng)做出及時更改。然而，PLC與此不同，大大改進(jìn)了這一點，當(dāng)工業(yè)生產(chǎn)要求發(fā)生改變時，只需要對存儲在存儲器中的程序進(jìn)行修改即可。

PLC的其它組成包括接口電路，還有很多模塊，例如功能模塊、通信模塊。接口電路的作用主要是數(shù)據(jù)傳輸，通過接口電路進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入和輸出，不同的接口具有不同的組成。功能模塊包括很多關(guān)鍵算法，計數(shù)、定位等功能都存儲在功能模塊中。通信模塊有三個重要的工作，分別是輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新。輸入采樣是PLC工作運(yùn)行的基礎(chǔ)，通過PLC掃描所有的輸入，將數(shù)據(jù)存入不同的存儲單元；之后，PLC按照從上到下的順序展開掃描，進(jìn)行程序的執(zhí)行；最后，將所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行刷新并輸出數(shù)據(jù)。

PLC特點在于：較強(qiáng)的實用性：由于不同工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域電氣自動化控制的系統(tǒng)規(guī)模以及有關(guān)要求均存在差異性，PLC能根據(jù)系統(tǒng)的實際需要進(jìn)行多樣化的靈活組合，其本身所具有的強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理及計算能力，使得控制系統(tǒng)的數(shù)字化程度也得到了一定程度的提高。方便快：PLC重量輕、體積小，接口設(shè)計十分簡單，加之其內(nèi)部的編程語言簡單易懂，因此，對其進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試時方便快捷，系統(tǒng)自建能力強(qiáng)、開發(fā)周期短，避免了高深的專業(yè)化限制，日常使用及維護(hù)簡單方便。擁有良好的的抗干擾性能：PLC的集成線路具有卓越的抗干擾性能，擁有完善的接地系統(tǒng)，不僅對環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)，也為系統(tǒng)整體功能的穩(wěn)定發(fā)揮提供了必要的技術(shù)支持。

2 應(yīng)用分析

對于PLC技術(shù)的基本情況有所了解之后，就可以開展對其應(yīng)用情況的分析，主要的分析內(nèi)容是在電氣系統(tǒng)的應(yīng)用。

2.1 與數(shù)控技術(shù)進(jìn)行結(jié)合使用

隨著工業(yè)企業(yè)的經(jīng)營成本不斷增加，其生產(chǎn)規(guī)模也被不斷擴(kuò)大，在其電氣系統(tǒng)之中，一些高新技術(shù)會通過結(jié)合使用的方式，達(dá)到更好的運(yùn)用效果，數(shù)控技術(shù)與PLC控制器結(jié)合使用就是一個很好的嘗試。

被應(yīng)用于電氣系統(tǒng)之中的數(shù)控技術(shù)的種類比較多，應(yīng)用頻率偏高的數(shù)控技術(shù)主要有三種分別是點位型、直線型以及連續(xù)型。在電氣系統(tǒng)之中，數(shù)控技術(shù)可以對機(jī)械制造的需要進(jìn)行滿足，對具有孔洞設(shè)計需求的機(jī)床進(jìn)行設(shè)計的時候，就可以應(yīng)用具有點位型特性的數(shù)控技術(shù)，技術(shù)人員借助PLC技術(shù)可以，對生產(chǎn)方位進(jìn)行靈活轉(zhuǎn)換。

2.2 順序控制工作中的應(yīng)用分析

在電氣自動化系統(tǒng)之中，順序控制系統(tǒng)是一個關(guān)鍵組成，借助順序控制系統(tǒng)可以對生產(chǎn)工藝的運(yùn)用順序進(jìn)行及時地調(diào)整，當(dāng)技術(shù)人員將信號輸入其中時，可以按照工藝要求，預(yù)先設(shè)置好合理的工藝開展順序，保證系統(tǒng)之中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以保持操作活動的秩序性。將PLC技術(shù)應(yīng)用其中，可以保證電氣生產(chǎn)工作能夠穩(wěn)定開展，還能使系統(tǒng)運(yùn)行的效率被提升，在活力發(fā)電企業(yè)之中，工人需要開展除渣工作，借助PLC控制技術(shù)可以實現(xiàn)順序操作，進(jìn)一步強(qiáng)化輸煤工作的自動化程度，技術(shù)人員不需要安排專門的工作人員為除煤渣工作進(jìn)行值班，從而減少了火力發(fā)電企業(yè)的開支。

2.3 開關(guān)量控制工作的應(yīng)用分析

除了與控制順序的系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合使用，PLC技術(shù)還可以與控制開關(guān)量系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合使用。

PLC就是使用工作人員自己設(shè)置的虛擬繼電器，用虛擬繼電器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械繼電器，高效的虛擬繼電器可以極大的縮短電氣自動化控制系統(tǒng)的反應(yīng)時間，使得反應(yīng)時間可以不被考慮在內(nèi)。傳統(tǒng)的斷路器的控制部件是機(jī)械繼電器，由這種繼電器控制具有很多不足，其中之一就是延緩了反應(yīng)的時間，使得控制系統(tǒng)不能及時的作出相應(yīng)的正確反應(yīng)，而這種較慢的反應(yīng)難以進(jìn)行很好的控制。但是PLC可以忽略反應(yīng)時間，及時控制斷路，不僅能夠保護(hù)器件，并且提高了電氣自動化控制系統(tǒng)的可靠性。

2.4 在閉環(huán)控制系統(tǒng)之中的應(yīng)用

電氣自動化控制手段可分為手動控制機(jī)旁屏、手動現(xiàn)場控制以及自動現(xiàn)場控制以及其他啟動方式，PLC應(yīng)用于閉環(huán)控制主要體現(xiàn)在利用轉(zhuǎn)速測量、電液執(zhí)行以及電子調(diào)節(jié)等單元實現(xiàn)對轉(zhuǎn)速的測量和對調(diào)節(jié)器的控制。在開啟動力泵以后，PLC通過分析動力泵運(yùn)行的累計時長，對主用泵和備用泵設(shè)備加以科學(xué)合理的選擇；而手動控制機(jī)旁屏的方式是在動力泵啟動時通過現(xiàn)場的開關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)，也是在對動力泵運(yùn)行的累計時長分析后再選擇主用泵和備用泵。目前，實際應(yīng)用最普遍的方式是將PLC與傳統(tǒng)的控制技術(shù)加以融合后進(jìn)行疊加綜合利用，二者之間優(yōu)勢互補(bǔ)，共同提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。此外，在PLC發(fā)生異常時，并不影響傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)繼續(xù)工作，這也為電路運(yùn)行的穩(wěn)定性提供了保障。

3 結(jié)束語

本文首先對PLC技術(shù)的基本情況進(jìn)行了分析，主要對這種特殊的控制器的優(yōu)勢特點進(jìn)行了列舉，以便對其在電氣系統(tǒng)之中被應(yīng)用的必要性進(jìn)行肯定，雖然PLC技術(shù)可以被應(yīng)用于電氣系統(tǒng)的大部分環(huán)節(jié)之中，但是編程人員對其進(jìn)行使用的時候，必須要對一些關(guān)鍵問題進(jìn)行控制，防止器使用性能受到電氣系統(tǒng)之中的不良因素的影響，而使生產(chǎn)質(zhì)量下降，對于PLC技術(shù)的研究還需要持續(xù)下去，使其能夠被穩(wěn)定地應(yīng)用與電氣系統(tǒng)之中。

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