PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

尚明峰

山西省工業(yè)設(shè)備安裝集團(tuán)有限公司 山西太原 030000

隨著我國電氣化工程的飛速的發(fā)展，PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中應(yīng)用的優(yōu)勢也逐漸的突顯出來。PLC技術(shù)不但能夠改變傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展模式，還能夠解決傳統(tǒng)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中出現(xiàn)的各種問題，提升電氣企業(yè)的生產(chǎn)效率和安全性，促進(jìn)我國電氣工程的快速發(fā)展。由此可見，加強(qiáng)對PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中應(yīng)用的研究是非常具有現(xiàn)實(shí)意義的。

1 PLC的工作過程

PLC的工作過程大同小異，一般可分為輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新三個(gè)工作階段。具體工作的過程可以參考圖1所示，輸入采樣階段。PLC將現(xiàn)場信號按照事先設(shè)定好的順序一一讀取到傳感器中，然后將它們儲(chǔ)存到輸入元件中，這一階段被稱為輸入采樣。輸入信號的獲取一般通過傳感器的方式取得，傳感器經(jīng)過這些年的發(fā)展已經(jīng)能夠獲取工業(yè)現(xiàn)場所需的各種參數(shù)，如現(xiàn)場的溫度可以通過溫度傳感器得到，電壓可以通過電壓傳感器得到，電流可以通過電流傳感器得到等，所以傳感器的精度也決定了整個(gè)PLC控制的準(zhǔn)確性。目前傳感器根據(jù)實(shí)際需求，可以采用現(xiàn)成的集成元件，如霍爾模塊，可以根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)和經(jīng)典公式計(jì)算自行搭建采樣電路。前者的采用精度更高，但采購費(fèi)用昂貴，后者的花費(fèi)更低，但精度總體上不如霍爾模塊，并且極度依賴設(shè)計(jì)人員的專業(yè)能力。

圖1 PLC的工作過程

2 PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

2.1 順序控制

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間越長，那其能耗也就會(huì)越大，這樣也就會(huì)影響到運(yùn)營生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，不過合理的進(jìn)行順序控制則就能夠很好的改善這一問題。在當(dāng)前的電器自動(dòng)化控制過程中，順序控制具體是通過控制組合開關(guān)量。PLC技術(shù)主要就是通過不斷的優(yōu)化傳統(tǒng)繼電器控制元件來進(jìn)一步的提升控制的順序性以及靈敏性。除此之外，還能夠使得自動(dòng)化設(shè)備控制的部位模塊化，以此來有效的實(shí)現(xiàn)在作業(yè)過程中自動(dòng)化設(shè)備的單獨(dú)控制，這樣能夠在很大程度上避免控制順序紊亂以及設(shè)備控制量差所造成的各種問題。例如在人機(jī)接口中的遠(yuǎn)程IQ站以及主站層等結(jié)構(gòu)上合理的應(yīng)用PLC技術(shù)，同時(shí)使用現(xiàn)場傳感器設(shè)備來進(jìn)行控制站點(diǎn)的合理優(yōu)化，然后通過集控室中的PLC系統(tǒng)來進(jìn)行電氣自動(dòng)化設(shè)備的有效控制。這樣不僅僅能夠極大的提升整體的控制效率，并且操作起來也是比較簡便。

2.2 PLC技術(shù)在開關(guān)量控制中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)模式下，實(shí)現(xiàn)對斷路器的控制，需要依賴?yán)^電器操作的規(guī)范化。由于電磁繼電器中存在的連接點(diǎn)較多，易引發(fā)觸電事故，難以保證系統(tǒng)的可靠性。而應(yīng)用PLC技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對傳統(tǒng)繼電元件的改善和優(yōu)化，增強(qiáng)控制系統(tǒng)可靠性。在開關(guān)量控制環(huán)節(jié)，應(yīng)用PLC技術(shù)，可簡化工作人員操作，達(dá)到分閘和合閘目標(biāo)。同時(shí)，系統(tǒng)可結(jié)合具體實(shí)際情況發(fā)出正確的操作指令。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)自動(dòng)跳閘，保證報(bào)警信息的有效發(fā)出。將PLC技術(shù)應(yīng)用到開關(guān)量控制工作中，不僅能在根本意義上降低接線錯(cuò)誤率，也能為日后的維修與檢修工作提供較大方便。

2.3 閉環(huán)控制

在傳統(tǒng)的電氣化自動(dòng)控制系統(tǒng)當(dāng)中，泵類電機(jī)的啟動(dòng)方式有很多。在系統(tǒng)實(shí)際的運(yùn)行中，必須得結(jié)合每一臺(tái)泵機(jī)的運(yùn)行情況來進(jìn)行控制方式以及控制狀態(tài)的選擇。正是因?yàn)镻LC技術(shù)具備著十分良好的自控系統(tǒng)這一優(yōu)勢，所以其在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中得到了極為廣泛的應(yīng)用。

2.4 PLC技術(shù)在中央空調(diào)中的應(yīng)用

隨著人們生產(chǎn)質(zhì)量的提升，中央空調(diào)得到進(jìn)一步應(yīng)用，已成為當(dāng)前工業(yè)化系統(tǒng)的主要構(gòu)成。對部分企業(yè)而言，對生產(chǎn)車間溫度的控制工作提出的要求較高，應(yīng)用中央空調(diào)能實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)、數(shù)字化控制器以及可編程序控制器系統(tǒng)的有效應(yīng)用。相較于其他技術(shù)，PLC技術(shù)具備更高的智能化發(fā)展水平，抗干擾能力更強(qiáng)，在實(shí)際操作中更為簡單。因此，在中央空調(diào)中應(yīng)用PLC技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)操作工作的自動(dòng)化，保證其作用的發(fā)揮和實(shí)現(xiàn)。

3 PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的發(fā)展趨勢

在現(xiàn)代社會(huì)不斷進(jìn)步和發(fā)展背景下，PLC技術(shù)日漸成熟，應(yīng)用范圍更為廣泛，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能得到進(jìn)一步優(yōu)化。PLC技術(shù)呈現(xiàn)出如下發(fā)展趨勢。第一，產(chǎn)品規(guī)模兩極化，主要表現(xiàn)為小型化、超小型化的PLC技術(shù)可滿足小型化控制系統(tǒng)的建設(shè)需求，而大型PLC技術(shù)具備鮮明的高速化和大容量特點(diǎn)，可促進(jìn)系統(tǒng)的整體進(jìn)步和發(fā)展。尤其是應(yīng)用微電子技術(shù)，可加快用戶的數(shù)據(jù)處理速度，同時(shí)給儲(chǔ)存容量提出較高要求，可滿足大型的PLC技術(shù)需求。第二，網(wǎng)絡(luò)化。對PLC網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用符合當(dāng)前現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展需求，PLC與PLC上層計(jì)算機(jī)的聯(lián)合應(yīng)用日益廣泛。部分廠家通過對專業(yè)的通信模塊和軟件的應(yīng)用，可促進(jìn)PLC通信能力的提升，在各廠商的協(xié)調(diào)與溝通下，獲得有效的通信標(biāo)準(zhǔn)。第三，模塊化和智能化。PLC技術(shù)在系統(tǒng)中的應(yīng)用具備一定的控制功能和發(fā)展需求，PLC在開發(fā)過程中存在很多新模塊，如智能I/O模塊、溫度控制模塊等，屬于PLC技術(shù)的擴(kuò)展應(yīng)用，使其范圍變得更加廣泛，保證PLC控制系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。第四，編程多樣化和標(biāo)準(zhǔn)化。在實(shí)際應(yīng)用PLC軟件時(shí)，可運(yùn)用多種語言進(jìn)行編程和工具應(yīng)用操作，是當(dāng)前發(fā)展和建設(shè)中的主要發(fā)展趨勢，不僅能促進(jìn)自動(dòng)化發(fā)展優(yōu)勢的發(fā)揮與實(shí)現(xiàn)，也能確保編程更多樣、更標(biāo)準(zhǔn)。

綜上所述，PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的應(yīng)用，主要是將信息技術(shù)和通信技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化自動(dòng)化控制功能和改善工業(yè)電氣設(shè)備控制效果的目的。所以，在實(shí)際的電氣設(shè)備自動(dòng)化控制過程中，必須得加強(qiáng)對PLC技術(shù)的應(yīng)用研究，并在實(shí)踐的過程中，對PLC技術(shù)進(jìn)行不斷的改進(jìn)和優(yōu)化，從而有效的提升PLC技術(shù)應(yīng)用的效果，并且這樣還能夠?yàn)槠湮磥淼陌l(fā)展打好扎實(shí)的基礎(chǔ)。