PLC在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

劉瑞福

摘要：時(shí)代在發(fā)展，科技在進(jìn)步，PLC的技術(shù)也在日新月異的發(fā)展。目前PLC技術(shù)已在電氣自動(dòng)化控制中得到了廣泛應(yīng)用，使電氣自動(dòng)化控制工程的質(zhì)量大幅度上升。本文講述了PLC技術(shù)的概念和原理，分析指出傳統(tǒng)電氣自動(dòng)化控制中的缺陷和不足，列舉PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用，并提出優(yōu)化策略。

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

引言：

電氣自動(dòng)化控制在如今的社會(huì)發(fā)展中被各行各業(yè)所應(yīng)用，很多企業(yè)都大量選用具有電氣自動(dòng)化控制的設(shè)備、儀器進(jìn)行生產(chǎn)加工工作，生產(chǎn)、工作效率比起以往人工控制的設(shè)備、儀器大大提高，保障了產(chǎn)品的質(zhì)量，使企業(yè)在市場(chǎng)中更具競(jìng)爭(zhēng)力。在這種情況下，PLC技術(shù)對(duì)電氣化自動(dòng)控制的意義更加重大，應(yīng)用好PLC技術(shù)，不僅可以彌補(bǔ)電氣自動(dòng)化控制中的缺陷和不足，使企業(yè)獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益，還可以總體提高我國(guó)的電氣自動(dòng)化控制水平，擴(kuò)大國(guó)際影響力。

一、PLC的概念及應(yīng)用原理

PLC是可編程邏輯控制器的英文縮寫，原詞為Programmable Logic Controller。PLC融合了自動(dòng)化技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)，以微處理器為基礎(chǔ)，是專門為工業(yè)生產(chǎn)而設(shè)計(jì)的目前最新的自動(dòng)控制裝置系統(tǒng)。通過(guò)預(yù)存的程序進(jìn)行邏輯運(yùn)算，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備下達(dá)定時(shí)、計(jì)數(shù)等指令，系統(tǒng)的對(duì)各類生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行控制，有效實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的電氣自動(dòng)化控制。

二、PLC技術(shù)特點(diǎn)

（一）使用方便

PLC作為一個(gè)控制系統(tǒng)，僅需要一根電源線和一根數(shù)據(jù)傳輸線就可對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行控制，避免出現(xiàn)多根接線分不清楚的情況，方便工作人員的操作和維護(hù)。另外PLC系統(tǒng)的接口是標(biāo)準(zhǔn)接口，一旦配件損壞可以迅速更換，有利于保障工業(yè)生產(chǎn)效率。

（二）可靠性及安全性

PLC系統(tǒng)自帶檢查功能，可以定期對(duì)系統(tǒng)的軟件和硬件進(jìn)行掃描，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并通知工作人員進(jìn)行檢修。

（三）靈活性

PLC系統(tǒng)可以隨時(shí)添加新的工業(yè)生產(chǎn)任務(wù)。一旦需要添加新的控制任務(wù)，PLC系統(tǒng)不必等待現(xiàn)有的任務(wù)程序運(yùn)行結(jié)束再進(jìn)行添加，可以直接修改現(xiàn)有的任務(wù)程序，加入新的生產(chǎn)任務(wù)并進(jìn)行控制【1】。

（四）通用性

PLC系統(tǒng)可以大范圍的在各類電氣自動(dòng)化控制過(guò)程之中使用，只要是電氣自動(dòng)化設(shè)備就可以采用PLC系統(tǒng)，具有很強(qiáng)的通用性。

（五）環(huán)境適應(yīng)性

PLC系統(tǒng)為防止意外情況發(fā)生，被設(shè)計(jì)成在惡劣環(huán)境中也可以正常使用。PLC系統(tǒng)具備抗沖擊能力及抗電磁能力，這樣可以適應(yīng)通常情況下的惡劣工作環(huán)境，以防無(wú)論發(fā)生什么意外情況都會(huì)使PLC系統(tǒng)停止運(yùn)行。

三、電氣自動(dòng)化控制

電氣自動(dòng)化控制是十年前新興的一門學(xué)科，但是從一出現(xiàn)就開始迅猛發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)成為現(xiàn)代科學(xué)的核心技術(shù)之一。各國(guó)的電氣自動(dòng)化控制水平也是進(jìn)行綜合國(guó)力比較的重要影響因素，電氣自動(dòng)化控制水平越高的國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化水平也就越高。電氣自動(dòng)化控制在企業(yè)、工廠中的應(yīng)用極大減輕了工人的工作負(fù)擔(dān)，生產(chǎn)出的產(chǎn)品差異性降低，合格率上升，有利于企業(yè)、工廠提高經(jīng)濟(jì)效益。

四、電氣自動(dòng)化控制中的問(wèn)題

電氣自動(dòng)化控制經(jīng)過(guò)十年的完善、進(jìn)步，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展的比較完整，但電氣自動(dòng)化控制的進(jìn)步速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上科技與信息的進(jìn)步速度，兩者進(jìn)度不匹配會(huì)引發(fā)一系列問(wèn)題。

（一）控制順序混亂

目前電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)易受外界影響和內(nèi)部系統(tǒng)的限制，經(jīng)常無(wú)法控制工業(yè)生產(chǎn)任務(wù)順序，也無(wú)法添加新的工業(yè)生產(chǎn)任務(wù)。這極大影響了企業(yè)、工廠的工作效率，降低了經(jīng)濟(jì)收益【2】。

（二）緩沖時(shí)間過(guò)長(zhǎng)

有時(shí)因?yàn)橐馔饣驅(qū)﹄姎庾詣?dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行檢修時(shí)需要對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行通斷控制處理，開啟和關(guān)閉時(shí)所需的緩沖時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。這種情況是非常危險(xiǎn)的，可能會(huì)造成系統(tǒng)設(shè)備短路或者生產(chǎn)出的產(chǎn)品不符合標(biāo)準(zhǔn)，甚至?xí)斐缮a(chǎn)設(shè)備的損壞。

（三）抗干擾力較低

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)目前還無(wú)法完全屏蔽電波的干擾，但工廠生產(chǎn)設(shè)備及工作儀器眾多，總會(huì)產(chǎn)生干擾電波，影響電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的正常工作。在有干擾電波的情況下，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行速度變慢、下達(dá)錯(cuò)誤指令的情況。

五、電氣自動(dòng)化控制中的PLC技術(shù)

（一）開關(guān)量控制

PLC系統(tǒng)的輸入及輸出點(diǎn)高達(dá)上萬(wàn)點(diǎn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)的繼電器邏輯控制裝置，可以用極少的時(shí)間和資源對(duì)設(shè)備及儀器進(jìn)行控制。并且PLC系統(tǒng)所需的元件少，耗能較少，是各類自動(dòng)化控制系統(tǒng)中性價(jià)比最高的【3】。

（二）運(yùn)動(dòng)控制

PLC系統(tǒng)配備了脈沖控制功能，可以高精確的可控制設(shè)備、儀器運(yùn)動(dòng)。很多廠家生產(chǎn)出不同的運(yùn)動(dòng)模塊通過(guò)PLC系統(tǒng)用在電梯、機(jī)器人、生產(chǎn)設(shè)備等方面。

（三）過(guò)程控制

PLC系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的一系列參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，如溫度、數(shù)量、時(shí)間、壓力、速度等。觀測(cè)這些生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)在生產(chǎn)過(guò)程是否正常，如果出現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

（四）順序控制

PLC技術(shù)的重要功能之一就是可以對(duì)電氣自動(dòng)化控制的任務(wù)順序進(jìn)行優(yōu)化，使需要完成的任務(wù)按照最佳的順序有序的運(yùn)行。現(xiàn)在的工業(yè)生產(chǎn)所需的工業(yè)設(shè)備和儀器的數(shù)量越來(lái)越多，種類越來(lái)越雜，而且單個(gè)設(shè)備的功能也不只一種，這就導(dǎo)致工業(yè)生產(chǎn)流程十分復(fù)雜，如果任務(wù)順序出現(xiàn)錯(cuò)誤就會(huì)影響整個(gè)生產(chǎn)流程。

（五）汽車裝配線

隨著人們生活水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提高，汽車開始變得普及，進(jìn)入到每一個(gè)家庭當(dāng)中。汽車的需求量在增加，汽車市場(chǎng)隨之變大，不同汽車品牌之間為爭(zhēng)奪汽車市場(chǎng)產(chǎn)生了競(jìng)爭(zhēng)，只有各方面都相對(duì)出色的汽車品牌才能搶占住市場(chǎng)，被人們接受。在汽車的裝配線上使用PLC技術(shù)可以充分解放人力，簡(jiǎn)化了工作流程，而且可以對(duì)汽車的裝配過(guò)程進(jìn)行全方位的監(jiān)控，對(duì)位置、壓力等參數(shù)加以控制，保證汽車裝配質(zhì)量。并且因?yàn)镻LC系統(tǒng)自帶檢測(cè)功能，可以很容易的檢測(cè)出的故障并報(bào)告給維修人員【4】。

（六）電鍍生產(chǎn)線

許多工業(yè)生產(chǎn)流程中都會(huì)有電鍍的環(huán)節(jié)，而電鍍直接由技術(shù)人員操作具有一定的危險(xiǎn)性，所以一般都會(huì)使用電鍍行車來(lái)進(jìn)行電鍍工作。通過(guò)PLC系統(tǒng)控制電鍍行車進(jìn)行準(zhǔn)確定位并按照設(shè)定好的程序做出上升、下降、前進(jìn)、后退等運(yùn)動(dòng)進(jìn)行電焊工作，可以減少工人的工作任務(wù)，還會(huì)降低事故發(fā)生率【5】。

六、優(yōu)化策略

（一）加大管理力度

PLC技術(shù)的應(yīng)用確實(shí)給電氣自動(dòng)化控制帶來(lái)便利，提高了工作效率還減少了能耗，工作人員的負(fù)擔(dān)也減輕了，然而PLC系統(tǒng)有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)故障，影響工業(yè)生產(chǎn)流程。這就需要企業(yè)、廠家加大管理力度，培養(yǎng)掌握PLC技術(shù)的人才，對(duì)工作人員展開技術(shù)培訓(xùn)，定期對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，保障系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。

（二）提高電氣自動(dòng)化控制集成化水平

在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中盡量使用標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一接口，并盡量使工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備、儀器接入到同一個(gè)PLC系統(tǒng)中，統(tǒng)一進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)集成化。這樣可以對(duì)全部的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備、儀器進(jìn)行調(diào)控，按照最科學(xué)合理的方案運(yùn)行生產(chǎn)任務(wù)，提高工作效率。

七、結(jié)束語(yǔ)

綜上所訴，我們應(yīng)該針對(duì)電氣自動(dòng)化控制中的不足，運(yùn)用PLC技術(shù)加以解決，使電氣自動(dòng)化控制得以更加完善，從而提高企業(yè)、工廠的工作效率。并且因?yàn)镻LC技術(shù)的發(fā)展影響著電氣自動(dòng)化控制的發(fā)展，而電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的水平又是各國(guó)家比較工業(yè)現(xiàn)代化水平的標(biāo)準(zhǔn)，換句話說(shuō)，PLC技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步可以增強(qiáng)我國(guó)的綜合國(guó)力，是日后發(fā)展的重中之重。隨著日后科技的發(fā)展，在企業(yè)、工廠的工業(yè)生產(chǎn)中電氣自動(dòng)化控制會(huì)越來(lái)越普及，PLC技術(shù)也會(huì)隨著電氣自動(dòng)化控制的普及而被企業(yè)、工廠所依賴。

參考文獻(xiàn)

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[3]王憲華.基于PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2019（05）：151-152.

[4]谷慶道.智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].智能建筑與智慧城市，2019（03）36-38.

[5]周曉旭，王增強(qiáng)，劉鳳國(guó).論P(yáng)LC在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].中國(guó)設(shè)備工程，2019（05）223-224.

（作者單位：山東君天建設(shè)工程有限公司）