PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)控制中的應(yīng)用探究

【摘要】在傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中，電控柜之間的控制是借助電氣連接線進(jìn)行，這類系統(tǒng)在具體應(yīng)用過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的維修成本，且調(diào)試和安裝相對(duì)復(fù)雜。在此情況下，基于PLC（可編程控制器）技術(shù)的電氣自動(dòng)控制應(yīng)運(yùn)而生，成為電氣控制發(fā)展的方向之一。實(shí)踐表明，PLC技術(shù)的應(yīng)用可大幅度提升生產(chǎn)效率。鑒于此，文章主要對(duì)PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)控制中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】PLC技術(shù)；電氣自動(dòng)控制；應(yīng)用

一、PLC技術(shù)概述

（一）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大小

PLC具有可控制編程的特征，因此常見(jiàn)于很多大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程控制中，同時(shí)在各種精密儀器設(shè)備中也有應(yīng)用，效果十分顯著。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與其應(yīng)用息息相關(guān)，一般較大規(guī)模的常應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程控制中，較小規(guī)模的往往更適合應(yīng)用于家庭生活中，可大幅度提升數(shù)據(jù)分析與控制的精準(zhǔn)性和高效性。

（二）PLC技術(shù)操作

PLC編程語(yǔ)言相對(duì)簡(jiǎn)單，因而更加容易應(yīng)用和理解，只需結(jié)合生產(chǎn)流程進(jìn)行簡(jiǎn)單編程，便可實(shí)現(xiàn)有效控制。在具體操作的過(guò)程中，不管是操作人員還是技術(shù)人員，只要在前期進(jìn)行簡(jiǎn)單培訓(xùn)，便可對(duì)PLC技術(shù)進(jìn)行較好應(yīng)用，從而可大幅度提升該技術(shù)的實(shí)際價(jià)值。

（三）PLC技術(shù)維護(hù)應(yīng)用

PLC技術(shù)的后續(xù)維護(hù)工作具有便捷性和快速性等特征。PLC通過(guò)計(jì)算機(jī)和電控技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，可形成一個(gè)儲(chǔ)存邏輯，只需設(shè)定簡(jiǎn)單程序便可實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備間的控制，相比于傳統(tǒng)“硬觸點(diǎn)”聯(lián)結(jié)的控制模式，可節(jié)約大量維修成本。

二、PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)控制中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

第一，靈活通用。可編程是PLC技術(shù)最為突出的優(yōu)勢(shì)，根據(jù)不同的控制要求進(jìn)行編程，大大提高了其通用性。第二，低耗能、操作便捷。體積較小，能耗較低，使PLC控制系統(tǒng)具有低碳環(huán)保的節(jié)能減排特征。第三，較強(qiáng)的適應(yīng)性。PLC產(chǎn)品具有模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和系統(tǒng)化等特點(diǎn)，用戶可結(jié)合自身需求，選擇合適的硬件裝置，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行自由搭配，能方便地完成各種功能控制。

三、PLC技術(shù)電氣自動(dòng)控制原理分析

PLC控制系統(tǒng)工作過(guò)程常包含以下環(huán)節(jié)，即輸入采樣、執(zhí)行程序、系統(tǒng)輸出等等。其中，在輸入采樣環(huán)節(jié)中，PLC通過(guò)數(shù)據(jù)掃描的方式，將自己置身于I/O映像區(qū)，在完成數(shù)據(jù)輸入之后，開(kāi)始執(zhí)行后續(xù)的一系列操作。在程序執(zhí)行的過(guò)程中，通常要遵循“自上而下”的基本原則。在系統(tǒng)輸出環(huán)節(jié)中，根據(jù)I/O映像的狀態(tài)，和上一環(huán)節(jié)中輸出的數(shù)據(jù)，完成電路索存工作，同時(shí)開(kāi)始外設(shè)驅(qū)動(dòng)操作。從當(dāng)前的應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)看，其能夠迅速且精準(zhǔn)地完成閉環(huán)、順序、開(kāi)環(huán)等方面的控制。與此同時(shí)，PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)較為方便和靈活，實(shí)際操作相對(duì)便捷，如此便可保證其在面對(duì)復(fù)雜環(huán)境時(shí)，具備良好的適應(yīng)能力。

四、PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)控制中的應(yīng)用

（一）在順序控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)

順序控制系統(tǒng)和開(kāi)關(guān)量系統(tǒng)控制是PLC應(yīng)用的主要形式。在順序控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC，可對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行合理控制，從而可最大限度地提升生產(chǎn)效率。例如，在煤炭系統(tǒng)中，順序控制系統(tǒng)十分常見(jiàn)，PLC技術(shù)的應(yīng)用直接關(guān)系著企業(yè)的生產(chǎn)效率。在輸煤控制系統(tǒng)中，通常以分層式網(wǎng)絡(luò)為主，具體包括現(xiàn)場(chǎng)傳感器、主站層、遠(yuǎn)超站等。技術(shù)人員只需在監(jiān)控室中操作電腦就可對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，有效地提升了生產(chǎn)過(guò)程的安全性。此外，該技術(shù)在除灰系統(tǒng)中也有著廣泛應(yīng)用，大幅度減少工作量的同時(shí)可有效改善工作環(huán)境，為企業(yè)節(jié)約人力成本。

（二）在開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)

傳統(tǒng)控制系統(tǒng)，是以電磁性繼電接觸器作為基礎(chǔ)控制元件，大量“硬觸點(diǎn)”的存在，增加了故障率，且容易產(chǎn)生觸電事故，危及工作人員的安全，從而對(duì)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成影響，此外，該類系統(tǒng)的接線相對(duì)復(fù)雜，通用性較差。而PLC的控制是通過(guò)簡(jiǎn)單編程實(shí)現(xiàn)的，可以理解為“軟觸點(diǎn)”（虛擬繼電器）實(shí)現(xiàn)控制，可有效緩解上述問(wèn)題。因此，PLC在開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)中所展現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)也十分突出。例如，在對(duì)斷路器進(jìn)行控制的過(guò)程中，可最大限度地提升反應(yīng)速度，并在最短的時(shí)間內(nèi)完成控制工作。此外，PLC在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面也具有較大的發(fā)揮空間，可在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)保質(zhì)保量地完成工作任務(wù)。

（三）在閉環(huán)控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)

在閉環(huán)控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)，實(shí)際上是普通控制系統(tǒng)對(duì)PLC控制進(jìn)行的補(bǔ)充，啟動(dòng)泵類電機(jī)通常包括以下幾種方式，即機(jī)旁屏手動(dòng)啟動(dòng)、現(xiàn)場(chǎng)控制箱啟動(dòng)、自啟動(dòng)等等。常規(guī)控制系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)有效結(jié)合是最常見(jiàn)的控制方式，可將常規(guī)控制系統(tǒng)作為PLC控制系統(tǒng)的補(bǔ)償，從而使泵機(jī)產(chǎn)生安全回路。在PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，若由于故障而導(dǎo)致停機(jī)時(shí)，常規(guī)系統(tǒng)依然可確保泵類電機(jī)的正常平穩(wěn)運(yùn)行，從而可維持生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在電氣自動(dòng)控制領(lǐng)域中對(duì)PLC技術(shù)的應(yīng)用，不僅可對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)模式下的缺陷和弊端進(jìn)行彌補(bǔ)，而且在成本控制、節(jié)能降耗方面也發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用，使企業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量的提升有了保障。隨著時(shí)代的發(fā)展，PLC技術(shù)必將與時(shí)俱進(jìn)，不斷創(chuàng)新，最大限度地發(fā)揮出其應(yīng)用價(jià)值，更好地促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：謝玲（1965.07—），女，白族，重慶江津人，本科，副教授，研究方向：工業(yè)自動(dòng)控制。