電氣自動化設(shè)備中PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用分析

喜琍

摘要：為了更好地面向人類社會生產(chǎn)、生活提供服務(wù)，基于PLC的自動化控制系統(tǒng)應(yīng)運而生，將其應(yīng)用于電氣自動化設(shè)備中，能夠在運行、調(diào)試等方面起到非常重要的作用。作為現(xiàn)代電氣自動化控制領(lǐng)域中非常重要的技術(shù)之一，PLC控制系統(tǒng)能夠改善傳統(tǒng)自動化控制系統(tǒng)存在的操作復雜、抗干擾能力不足以及運行可靠性偏低等問題，對優(yōu)化電氣自動化設(shè)備綜合效用有重要意義。文章就電氣自動化設(shè)備中針對PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用問題進行概述分析，針對電氣自動化設(shè)備中PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢、主要模式以及其應(yīng)用流程進行分析與探討，以望能夠引起業(yè)內(nèi)人士的高度關(guān)注與重視。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；PLC；控制

可編程序控制器（ Programmble Logic Controller，PLC），是一種基于工業(yè)環(huán)境應(yīng)用的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)。PLC控制系統(tǒng)基于對可編程儲存器的合理應(yīng)用，在內(nèi)部儲存執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、算術(shù)運算以及計數(shù)等相關(guān)操作指令，或通過數(shù)字式以及模擬時輸入輸出的方式實現(xiàn)對各類機械設(shè)備生產(chǎn)過程的靈活控制。經(jīng)過一定時間的發(fā)展，PLC技術(shù)開始進入控制功能、運算、處理速度商品化的發(fā)展階段，形成了電氣、儀表以及計算機控制一體化的綜合控制系統(tǒng)，具有開放式的特點，能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)字通信、智能傳感以及計算機控制等相關(guān)功能的一體化應(yīng)用，是當前電氣自動化設(shè)備發(fā)展領(lǐng)域的一大研究熱點[1]。

1 電氣自動化設(shè)備中PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢

在電氣自動化設(shè)備中，PLC控制系統(tǒng)之所以能夠得到廣泛應(yīng)用，其原因不單單是PLC控制系統(tǒng)能夠明顯降低繼電器邏輯關(guān)系復雜性，確保自動化控制動作的安全與可靠，還能夠?qū)崿F(xiàn)對電氣自動化設(shè)備操作結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，從而起到降低生產(chǎn)成本的目的。將電氣自動化設(shè)備與PLC控制系統(tǒng)相結(jié)合，能夠使電氣自動化設(shè)備在投入使用以及維修中的各項操作更加簡便與可靠，同時還具備以下幾個方面的優(yōu)勢：（1）在電氣自動化設(shè)備中引入PLC控制系統(tǒng)能夠提高控制動作反應(yīng)靈敏性。PLC控制系統(tǒng)以繼電器為核心結(jié)構(gòu)，取消了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)中的內(nèi)部導線，繼電器運行期間可忽略節(jié)點變位時間以及返回系數(shù)，這也就意味著PLC控制系統(tǒng)對數(shù)據(jù)信息的處理更加簡便與可靠。（2）在電氣自動化設(shè)備中引入PLC控制系統(tǒng)能夠增加控制動作的安全性。合理應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)能夠顯著提高電氣自動化設(shè)備的抗干擾能力，即便在較為復雜的工作環(huán)境下，其可靠性以及安全性也能夠有所保障，從而確保電氣自動化設(shè)備的運行安全與可靠。（3）在電氣自動化設(shè)備中引入PLC控制系統(tǒng)能夠使控制操作更加簡單。PLC控制系統(tǒng)實現(xiàn)電氣自動化設(shè)備控制的各操作指令簡單且直觀，能夠顯著降低操作人員的工作難度，同時可保障控制系統(tǒng)保持良好工作效率[2]。

2 電氣自動化設(shè)備中PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用模式

2.1 順序控制

電氣自動化設(shè)備中輔助系統(tǒng)多選擇采取順序控制方式，PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用可對順序控制產(chǎn)生直接影響?，F(xiàn)代企業(yè)在生產(chǎn)活動中對資源消耗問題的關(guān)注度日益增加，如何基于對新型技術(shù)的應(yīng)用以降低生產(chǎn)期間資源耗用量是業(yè)內(nèi)人士高度重視的課題之一。PLC控制系統(tǒng)中順序控制技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)電氣自動化設(shè)備在生產(chǎn)過程中的單向性控制，提高設(shè)備自我控制能力，同時降低資源消耗量，在支持更為復雜控制任務(wù)實現(xiàn)的同時，達到提高企業(yè)電氣自動化設(shè)備控制效率的目的。在工程實踐領(lǐng)域中，電氣自動化設(shè)備中PLC控制系統(tǒng)順序控制功能的實現(xiàn)以開關(guān)量為主要控制對象，改進繼電器控制元件，以提高控制靈敏性，體現(xiàn)自動控制的順序性，減少傳統(tǒng)控制方式下控制質(zhì)量差，順序紊亂等一系列問題。例如，可以在人機接遠程站點與主站層間應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)，基于現(xiàn)場傳感器優(yōu)化站點控制，并通過PLC控制盒實現(xiàn)對設(shè)備運行的自動化控制，達到提高設(shè)備運行效率的目的[3]。

2.2 閉環(huán)控制

以電機為例，在泵類控制系統(tǒng)中電機的啟動方式較多，包括自動啟動模式、電機旁手動啟動、以及現(xiàn)場控制箱啟動這幾種類型。在PLC控制系統(tǒng)技術(shù)的干預(yù)下，可以根據(jù)泵的實際工作情況，對控制方法進行合理選擇，以確保泵電機運行狀態(tài)的穩(wěn)定性，并且對提高控制系統(tǒng)生產(chǎn)效率，簡化控制動作各項操作也有重要意義。

2.3 開關(guān)量控制

在傳統(tǒng)電氣自動化設(shè)備開關(guān)量控制過程中，常使用磁性繼電器執(zhí)行控制動作，但整個控制操作相對復雜，且控制系統(tǒng)中涉及大量觸點，對系統(tǒng)可靠性與安全性產(chǎn)生不良影響。為彌補這一問題，在PLC控制系統(tǒng)中可通過應(yīng)用軟繼電器裝置的方式實現(xiàn)對電氣自動化設(shè)備的開關(guān)量控制，一方面可提高電氣自動化設(shè)備操作系統(tǒng)控制的安全性，另一方面還可優(yōu)化自動控制過程，達到減少開關(guān)使用量，綜合控制斷路器所顯示信息的目的。如可以在工業(yè)領(lǐng)域運輸系統(tǒng)電氣自動化設(shè)備中增加PLC控制系統(tǒng)，將電動機裝設(shè)于運輸機上，以提高運輸量，同時可優(yōu)先開啟相應(yīng)運輸機，并按照預(yù)設(shè)順序完成對其他運輸機的開啟指令。在運輸任務(wù)結(jié)束后，反向關(guān)閉開關(guān)，進而通過應(yīng)用PLC控制技術(shù)的方式實現(xiàn)對運輸效率的提升[4]。

2.4 自動切換控制

PLC控制系統(tǒng)除能夠支持電氣自動化設(shè)備進行自動投切操作以外，還可根據(jù)設(shè)備運行期間的具體工況滿足其他相關(guān)控制要求，以進一步鞏固電氣自動化設(shè)備的綜合性能。如在PLC控制系統(tǒng)備用電源中通過引入自動投入裝置的方式，通過程序段進行自動控制，也可借助于電氣設(shè)備正常運行狀態(tài)下的信號數(shù)據(jù)，為備用電源啟動開關(guān)的開閉動作提供切換依據(jù)，以達到提高PLC控制系統(tǒng)操作性能的目的。

3 電氣自動化設(shè)備中PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用流程

以某工廠的傳送控制任務(wù)自動化控制為例，在引入PLC控制系統(tǒng)進行傳送控制的過程中，首先需要明確PLC控制系統(tǒng)的基本要求，即PLC控制系統(tǒng)首先需要控制物料取出，然后傳輸至加工站點進行加工，根據(jù)實際需求設(shè)置延時信號，方便下道工具進行準備，最后將加工物料運輸至原位。為實現(xiàn)以上控制目標，在PLC控制系統(tǒng)總體方案的編程中，首先需要考慮其基礎(chǔ)裝置以及控制原理。為滿足控制要求，整個PLC控制系統(tǒng)中應(yīng)當設(shè)置2個傳感器裝置，選用二位五通雙控電池換向閥裝置，以實現(xiàn)通斷電控制。同時，還應(yīng)對啟動裝置以及電氣換向閥等關(guān)鍵裝置進行合理選擇[5]。在硬件配置方面，PLC控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)成包括報警燈、電磁轉(zhuǎn)向閥、按鈕開關(guān)、指示燈以及PNP數(shù)字量傳感器等。按照一定順序組裝上述設(shè)備構(gòu)成PLC控制系統(tǒng)，共同完成控制任務(wù)。同時，在PLC自動控制系統(tǒng)硬件配置中，還可根據(jù)實際應(yīng)用場合與工況選擇相應(yīng)電源，如主機可選用CPU 314型，與操作板連接后選擇3075A電源模板，數(shù)字量輸入模塊/輸出模塊選型為SM323型，輸入電壓調(diào)節(jié)為120 V/230 V。在配置好PLC控制系統(tǒng)相關(guān)硬件結(jié)構(gòu)后，還應(yīng)遵循電氣設(shè)備自動化控制規(guī)范展開布線以及暗裝施工，盡可能選擇具有屏蔽功能的線材并通過妥善接地的方式降低PLC控制系統(tǒng)運行期間所面臨的干擾問題，確保PLC系統(tǒng)自動化控制動作的可靠性[6]。

4 結(jié)語

隨著電氣自動化控制技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，基于PLC的自動化控制技術(shù)已經(jīng)在電氣自動化控制領(lǐng)域中得到了進一步的應(yīng)用與完善，依托于高效的人機互動，可滿足電氣設(shè)備自動化控制的各項要求。目前，PLC控制系統(tǒng)正逐步向著電氣設(shè)備控制系統(tǒng)的核心技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展，實現(xiàn)了通信技術(shù)與信息技術(shù)的高效融合，在改善工業(yè)電氣自動化設(shè)備控制效果方面發(fā)揮著非常重要的作用。本文在介紹PLC控制系統(tǒng)及其應(yīng)用優(yōu)勢的基礎(chǔ)之上，就PLC控制系統(tǒng)與電氣自動化設(shè)備的應(yīng)用問題展開系統(tǒng)分析與探討，以期能夠不斷改進PLC控制技術(shù)，更加全面地發(fā)揮PLC自動控制價值，以更好地面向電氣設(shè)備自動化服務(wù)。

[參考文獻]

[1]巫加大.電氣設(shè)備自動化控制中應(yīng)用PLC技術(shù)的實踐分析[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2013 （5）：4，6.

[2]吳雄鋒淺談電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)中PLC的設(shè)計與運用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2014 （7）：47-48.

[3]崔英哲，汪欣，孫尚興，等PLC控制系統(tǒng)在電氣設(shè)備自動控制中的運用[J]科技資訊，2015 （10）：52[4]楊朋.提高電氣設(shè)備運行效率的關(guān)鍵是PLC控制系統(tǒng)[J].中學課程輔導（教學研究），2016 （11）：251.

[5]杜斌，馬曉輝，楊威，等論PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動化控制中的應(yīng)用[J].電子世界，2016（9）：164-165.

[6]寇華壘，胡建超，李振國，等淺析電氣設(shè)備自動化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用[J].科技資訊，2017 （12）：45-47