PLC在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

陳治焰

【摘 要】伴隨著社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展，PCL技術(shù)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域逐漸普及開來。它不僅攻克了以往控制系統(tǒng)的技術(shù)難題，而且還提高了電氣自動(dòng)化設(shè)備的使用水平，極大的提升了設(shè)備的工作效率，同時(shí)還在操作上進(jìn)行了優(yōu)化。文章對(duì)PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的使用情況進(jìn)行了詳細(xì)的剖析，并提出了筆者自己的一些建議，希望能夠有助于行業(yè)的向前發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】PLC技術(shù)；可編程邏輯控制器；電氣自動(dòng)化控制

在國家當(dāng)前的生產(chǎn)構(gòu)架之中，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)發(fā)揮著不可替代的作用，充分表明了當(dāng)前智能化技術(shù)所展現(xiàn)的價(jià)值。由于在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中引入了PLC技術(shù)，使得系統(tǒng)整體的管理能力有了質(zhì)的飛躍，與此同時(shí)，該系統(tǒng)的工作質(zhì)量和工作效率也得到了極大的優(yōu)化，徹底解決了以往電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的諸多弊病，節(jié)省了眾多的勞動(dòng)力和成本的消耗。下面就PLC的基本概念、相關(guān)特性還有其在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的使用展開剖析。

一、PLC的定義

PLC在行業(yè)內(nèi)就是可編程邏輯控制器的簡(jiǎn)稱，它被廣泛運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)的控制系統(tǒng)之中。故而在使用PLC技術(shù)時(shí)，第一步要實(shí)現(xiàn)的就是對(duì)控制系統(tǒng)命令的接受，根據(jù)使用者的實(shí)際需求展開編程；然后，中央處理器會(huì)對(duì)輸入點(diǎn)的情況進(jìn)行掃描，以此采集相關(guān)數(shù)據(jù)；最后，將這些捕獲的數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁鱾€(gè)處理器之中。顯而易見，PLC在結(jié)構(gòu)上還是比較單一的，基本組成有電源、CPU、通信模板等。與此同時(shí)，相比于傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)來說，PLC使用方便、靈活程度很高，它的內(nèi)置程序在設(shè)備還未使用之前都已經(jīng)放在其中了，故而，使用者只用對(duì)程序進(jìn)行小規(guī)模的修改，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)控制的更改了。

二、PLC的特點(diǎn)

首先，PLC控制系統(tǒng)中程序儲(chǔ)存器將發(fā)揮載體功能，一般的程序修改都是在此中完成的，其簡(jiǎn)便的操作流程，將極大的減輕工作人員的作業(yè)強(qiáng)度，當(dāng)然，某種意義上來說，這也是一種工作效率上的優(yōu)化。再者，PLC技術(shù)有著很強(qiáng)大的工業(yè)實(shí)用性能，能夠應(yīng)對(duì)外界一定程度的干擾，適用于多種復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境。最后，在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，PLC系統(tǒng)在維修層面上來講，還是極其簡(jiǎn)易的，主要的原因在于，PLC系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)就加上了自我診斷功能，但是這種自愈能力僅僅適用于比較小的故障，當(dāng)檢測(cè)的漏洞破壞力很大時(shí)，系統(tǒng)就只能采取初始修復(fù)的操作了，這時(shí)維修人員還需要進(jìn)行人工后續(xù)修復(fù)。

三、PLC在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

（一）在數(shù)控系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷革新，它的運(yùn)用范圍也逐漸擴(kuò)大，特別是在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域運(yùn)用極多。在工業(yè)化進(jìn)程逐漸加快的背景下，數(shù)控技術(shù)的運(yùn)用已然成為了計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的典型代表。經(jīng)過分析來看，主要原因就是PLC為數(shù)控技術(shù)的普及打下了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。根據(jù)當(dāng)前的市場(chǎng)調(diào)研來看，其在類型上主要可以分為三大類：直線型、連續(xù)型、點(diǎn)位型。對(duì)點(diǎn)位型進(jìn)行分析可以看出，它主要的運(yùn)用環(huán)境是孔洞機(jī)床加工，這得益于點(diǎn)位型數(shù)控系統(tǒng)獨(dú)有的特性，那就是其在使用上靈活性最高，能夠非常嫻熟的完成孔洞機(jī)床加工過程中的各種角度的切換，這是孔洞機(jī)床加工時(shí)最為看重的功能。在控制層面上來看，PLC還能夠使用在單板機(jī)式、全功能型數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)，不僅如此，它還可以高效的協(xié)調(diào)兩者的特點(diǎn)，進(jìn)而展開內(nèi)部修正，最終完成整個(gè)設(shè)備的優(yōu)化升級(jí)。

（二）在閉環(huán)控制中的具體應(yīng)用

模擬量是工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)提到的一個(gè)參數(shù)，它包含諸多持續(xù)性變量，比如溫度、濕度、壓力等。為了讓PLC能夠運(yùn)用模擬量，就必須要將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，行業(yè)內(nèi)部來看就是進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。所有的可編程控制器生產(chǎn)商一般都會(huì)配套生產(chǎn)兩種轉(zhuǎn)化形式的轉(zhuǎn)換模塊，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)PLC對(duì)模擬量的調(diào)控。對(duì)當(dāng)前的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)而言，市場(chǎng)上常見的啟動(dòng)模式有人工控制、自動(dòng)控制、手動(dòng)控制機(jī)旁屏等。然后，我們將目光放在閉環(huán)控制上，可以發(fā)現(xiàn)PLC在轉(zhuǎn)速測(cè)控、調(diào)節(jié)器調(diào)控等領(lǐng)域運(yùn)用極廣，對(duì)此PLC技術(shù)一般是借助電子調(diào)節(jié)、電液執(zhí)行等途徑完成的。在PLC實(shí)際運(yùn)用過程中，它能夠選取的動(dòng)力來源有主用泵與備用泵兩種，不過值得注意的是，在一切的工作都是在開動(dòng)動(dòng)力泵以后實(shí)施的。在實(shí)際的工業(yè)背景下，PLC技術(shù)往往都不是單獨(dú)出現(xiàn)的，它一般都是將PLC與常用的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行組合使用，然后擇取突出的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行相互協(xié)調(diào)，最終完成對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)工作性能的優(yōu)化提升。

（三）在開關(guān)量控制中的具體應(yīng)用

一般而言，在以往的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，一般使用電磁繼電器實(shí)施開關(guān)量調(diào)節(jié)，不過在運(yùn)用過程中發(fā)現(xiàn)，這種老舊的模式有著很多的實(shí)際問題。而且隨著產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，缺點(diǎn)也會(huì)被一定程度的放大，這對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)是極為不利的。具體而言，傳統(tǒng)控制模式的關(guān)鍵性問題就是接線流程太過繁雜，操作時(shí)涉及的觸電比較多，系統(tǒng)穩(wěn)定性比較差經(jīng)常會(huì)出問題等。故而，為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的穩(wěn)定生產(chǎn)，首先要做的工作就是替換掉原來的電磁繼電器，最大程度的減小繼電器使用時(shí)觸電事故的發(fā)生率。毋庸置疑，PLC對(duì)開關(guān)量的調(diào)控還是極為穩(wěn)定的。它能夠調(diào)控大量的出入點(diǎn)數(shù)，小規(guī)模的有數(shù)十點(diǎn)，較大規(guī)模的有幾百、幾千點(diǎn)，最大的甚至可以達(dá)到幾萬點(diǎn)。在其中引入互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之后，點(diǎn)數(shù)問題就幾乎可以忽略不計(jì)了，也就是說無論多少點(diǎn)，系統(tǒng)都能夠有效的進(jìn)行控制。這里所涉及的邏輯關(guān)系是比較復(fù)雜的：組合與時(shí)序、即時(shí)與延時(shí)、計(jì)數(shù)與不計(jì)數(shù)等都能夠開展。我們知道，PLC的硬件結(jié)構(gòu)基本是固定的，但是程序方面卻是多變的，這在實(shí)際運(yùn)用過程中是極為靈活的。甚至如果需要，可以人為準(zhǔn)備多套程序，根據(jù)實(shí)際情況自由選取。顯然，這對(duì)于實(shí)際工業(yè)環(huán)境中復(fù)雜工況而言，是比較合適的。當(dāng)前，PLC運(yùn)用最多的，也是最容易被使用的工況就是實(shí)現(xiàn)開關(guān)量的調(diào)控。當(dāng)前，這種強(qiáng)大功能也是一般控制器所不能比擬的，在進(jìn)行電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)化時(shí)，只要善于使用PLC技術(shù)，就能夠在最短的時(shí)間內(nèi)完成繼電器的改進(jìn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行效率的提高。

（四）在順序控制中的具體應(yīng)用

在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)處于實(shí)際工況條件下時(shí)，工作時(shí)間越久，系統(tǒng)能耗就會(huì)越大，這對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益而言是至關(guān)重要的。故而，為了解決這一生產(chǎn)問題，使用PLC技術(shù)的順序控制功能是極佳的方案，所謂的順序控制，實(shí)際就是根據(jù)既定的生產(chǎn)工藝提前確定流程。之后，在所有輸入信號(hào)的調(diào)節(jié)下，依據(jù)內(nèi)部情況和時(shí)間順序，各大執(zhí)行機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)有序的進(jìn)行作業(yè)。具體操作流程如下，技術(shù)人員會(huì)根據(jù)過程繪出順序功能圖，之后由此制定出PLC專用梯形圖。在對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)順序進(jìn)行控制的過程中，核心的就是對(duì)主和開關(guān)量的調(diào)控。第一步要優(yōu)化控制系統(tǒng)的順序性和靈敏性，對(duì)此可以借助對(duì)繼電器控制元件的更新?lián)Q代來完成，之后，為了防止控制過程中出現(xiàn)順序混亂和反應(yīng)用時(shí)過長(zhǎng)的問題出現(xiàn)，需要進(jìn)行控制模式的優(yōu)化，一般都是將其轉(zhuǎn)化為單獨(dú)控制模式，具體處理措施就是，模式化處理被控部位。

四、結(jié)語

總而言之，通過 PLC 在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用情況的剖析，我們發(fā)現(xiàn) PLC 技術(shù)利用其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，已然廣泛運(yùn)用于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)之中，同時(shí)，正在逐漸更換掉原有的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)。實(shí)踐證明，自從在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中引入了 PLC 技術(shù)，其工業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)有了明顯的優(yōu)化，工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量均得到了有效的提升。

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