PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中的運(yùn)用

姜廣政

摘要：當(dāng)前，PLC技術(shù)應(yīng)用有了很大的發(fā)展。由于PLC技術(shù)具有良好的性能以及較強(qiáng)的抗干擾性，所以，在電氣工程以及自動化系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用有著非常好的效果。PLC技術(shù)作為電氣工程自動化系統(tǒng)的主要處理設(shè)備，在一定意義上能夠有效提升電氣工程自動化系統(tǒng)自身的穩(wěn)定性和對控制系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率。結(jié)合筆者工作實(shí)際，本文對PLC控制技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中的運(yùn)用進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù)電氣工程自動化控制運(yùn)用

一、PLC技術(shù)的工作原理

PLC技術(shù)能夠?qū)壿嬁刂破鲗?shí)施編輯。這項(xiàng)工作主要就是采用內(nèi)存儲器相對應(yīng)的程序有效實(shí)現(xiàn)存儲，并且按照用戶的指令對邏輯實(shí)施預(yù)算，以此來保證能夠按照用戶要求預(yù)設(shè)相應(yīng)的指令進(jìn)行工作。在采用PLC技術(shù)對系統(tǒng)內(nèi)部實(shí)施掃描之后，在此基礎(chǔ)上可以按照相應(yīng)的結(jié)果采用信號控制的方法實(shí)現(xiàn)傳輸，將其傳輸?shù)较鄳?yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，最后由CPU來對整體程序?qū)崿F(xiàn)循環(huán)的供應(yīng)。若是在電氣系統(tǒng)當(dāng)中對PLC控制方式進(jìn)行合理應(yīng)用，這樣就會在運(yùn)行中，對內(nèi)部線路完成相應(yīng)的連接，從而保證電氣控制系統(tǒng)能夠順利運(yùn)行。另外，在采用PLC系統(tǒng)進(jìn)行處理之后的相關(guān)數(shù)據(jù)，很多是應(yīng)用邏輯代數(shù)的方式實(shí)現(xiàn)存儲，所以，在實(shí)際的控制中，其若是產(chǎn)生變化，就需要對其中的相關(guān)程序進(jìn)行添加或者刪減，合理滿足對控制系統(tǒng)的要求。

二、PLC技術(shù)在自動化控制系統(tǒng)中應(yīng)用優(yōu)勢因素

因?yàn)镻LC技術(shù)性能比較強(qiáng)，在應(yīng)用當(dāng)中其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：第一，功能性良好，這種特點(diǎn)主要體現(xiàn)在機(jī)械設(shè)備中對于PLC技術(shù)合理應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)較為復(fù)雜的事物根據(jù)相關(guān)要求來進(jìn)行操作，從而合理完成任務(wù)；第二，應(yīng)用較為便利，因?yàn)榫幊棠軌蚴沟貌僮鞲颖憷秃唵?，所以在?yīng)用中很便捷；第三，有著很好的適應(yīng)性，主要體現(xiàn)在硬件設(shè)備的統(tǒng)一性中，可以保證所有的機(jī)械設(shè)備硬件設(shè)備都是相同的。用戶在這當(dāng)中可以按照實(shí)際的要求對需求的功能進(jìn)行設(shè)置；第四，抗干擾能力很強(qiáng)，主要表現(xiàn)在軟件的實(shí)際應(yīng)用中，能夠?qū)鹘y(tǒng)模式當(dāng)中的繼電控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)替代，同時在應(yīng)用當(dāng)中可以對其所產(chǎn)生的故障率降低，以此來對運(yùn)行效率合理的提升；第五，在后期的維修中能夠帶來相應(yīng)的便利，系統(tǒng)在運(yùn)行中有著很好的抗干擾性能，在對故障率降低的基礎(chǔ)上，合理實(shí)現(xiàn)自我診斷，在運(yùn)行中如果出現(xiàn)故障，就可以按照其自我診斷功能將故障的根源顯示出來，以此實(shí)現(xiàn)對故障的排除。

三、PLC技術(shù)在電氣工程及自動化中的應(yīng)用

1.在順序控制上的應(yīng)用

在順序控制器當(dāng)中，對于PLC技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)非常的普遍，比如，在電氣工程鍋爐當(dāng)中的灰渣采用PLC技術(shù)實(shí)施清除。在順序控制當(dāng)中，若是在實(shí)際的運(yùn)行中產(chǎn)生故障，就會降低生產(chǎn)效率。因此，PLC技術(shù)在順序控制當(dāng)中的應(yīng)用主要分為三個部分，分別是遠(yuǎn)程控制以及現(xiàn)場傳感和主站層。這就需要應(yīng)用人員在實(shí)際的設(shè)計(jì)中確保其科學(xué)合理性，以此將其性能合理發(fā)揮出來。

2.在開關(guān)量控制上的應(yīng)用

數(shù)字技術(shù)的發(fā)展助推了工業(yè)控制的自動化程度。電氣工程及其自動化控制中，數(shù)字開關(guān)量其中一個十分重要的控制信號。工程技術(shù)人員必須要充分運(yùn)用PLC技術(shù)實(shí)施開關(guān)量控制，并通過數(shù)碼編程的技術(shù)方式方法，來提高開關(guān)量控制的穩(wěn)定性和可靠性。同時，必須注意的是，傳統(tǒng)的開關(guān)控制在電氣工程及其自動化控制中已經(jīng)無法滿足實(shí)際生產(chǎn)的需求，也無法有效實(shí)現(xiàn)自動保護(hù)，因此，在開關(guān)量控制中必須要充分應(yīng)用PLC技術(shù)的先進(jìn)性。首先，工程技術(shù)人員應(yīng)該加強(qiáng)PLC技術(shù)在開關(guān)量控制系統(tǒng)的應(yīng)用，以此來減少生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的損耗，延長生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備使用壽命。其次，應(yīng)該將傳統(tǒng)的繼電器控制加以淘汰，轉(zhuǎn)而使用定義虛擬繼電器來進(jìn)行替代。這種虛擬繼電器開關(guān)控制頻率性能好，便于實(shí)行程序化控制，能夠降低開關(guān)控制對電氣控制設(shè)備的損害。最后，工程技術(shù)人員在應(yīng)用PLC技術(shù)的過程中，要及時總結(jié)出現(xiàn)的技術(shù)應(yīng)用問題，及時找到導(dǎo)致故障發(fā)生的原因，并及時解決，避免下次同類故障問題的發(fā)生，以此來提高電氣工程及其自動化控制的系統(tǒng)的運(yùn)行效率，促進(jìn)企業(yè)的長遠(yuǎn)穩(wěn)定發(fā)展。

3.在數(shù)據(jù)控制上的應(yīng)用

在電氣工程自動化控制當(dāng)中，對于數(shù)據(jù)控制是很重要的。數(shù)據(jù)控制一般方式就是實(shí)施數(shù)學(xué)控制和統(tǒng)計(jì)控制。采用PLC技術(shù)之后能夠?qū)?shù)據(jù)控制合理提升。采用PLC編程，能夠?qū)﹄姎夤こ套詣踊到y(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分析，根據(jù)電氣工程自動化系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行要求對數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)合理的控制，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)自動化口令的運(yùn)行。

4.在分散控制上的應(yīng)用

PLC技術(shù)應(yīng)用在分散控制當(dāng)中，主要指的就是在分散控制當(dāng)中對PLC技術(shù)裝置合理的設(shè)置。這種方法在流水線作業(yè)中的應(yīng)用比較普遍。比如，在每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中對于PLC裝置的設(shè)置，其在這個環(huán)節(jié)中能夠起到很大的作用，這也就是分散控制的主要體現(xiàn)，從而使得其作用獨(dú)立體現(xiàn)出來。應(yīng)用分散控制系統(tǒng)能夠?qū)⑸a(chǎn)效率大大的提升。

5.在集中控制上的應(yīng)用

PLC在集中控制當(dāng)中應(yīng)用的主要目標(biāo)就是對所有的電氣工程自動化設(shè)備都囊括在相應(yīng)的控制系統(tǒng)中。合理應(yīng)用電氣控制的相關(guān)關(guān)系，能夠在一定意義上實(shí)現(xiàn)集中控制。采用PLC技術(shù)自身的加載監(jiān)控系統(tǒng)，在相應(yīng)相同狀況當(dāng)中對監(jiān)控實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，能夠在一定意義上按照實(shí)際的生產(chǎn)狀況對控制因素合理的調(diào)節(jié)。

四、PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動化中的具體應(yīng)用

第一，在立體倉庫當(dāng)中的應(yīng)用。近些年，物流事業(yè)的發(fā)展速度非?？?，并且，在這當(dāng)中，PLC技術(shù)所呈現(xiàn)出來的作用也是非常的明顯，特別是在立體倉庫的發(fā)展中的作用。實(shí)踐表明，當(dāng)前很多立體倉庫基本上包括垂直提升式、升降橫移式、圓形水平循環(huán)式等幾種類型。采用PLC技術(shù)能夠?qū)αⅢw倉庫當(dāng)中的堆貨架和堆垛機(jī)等相關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)控制，以此保障立體倉庫的合理運(yùn)行。立體倉庫在實(shí)際的運(yùn)行中主要應(yīng)用的是閉環(huán)式控制。采用PLC電氣控制技術(shù)，在一定意義上不但能夠?qū)}庫貨物運(yùn)行效率合理提升，而且還能夠在一定意義上將倉庫管理人員工作強(qiáng)度降低。

第二，在機(jī)床電氣當(dāng)中的應(yīng)用。機(jī)床加工作為一種融合機(jī)械以及電氣和液壓等系統(tǒng)為一體的電氣設(shè)備，若是機(jī)床在實(shí)際的運(yùn)行中液壓和電氣都產(chǎn)生了一定的故障，對于機(jī)床的加工效率以及質(zhì)量就會產(chǎn)生很大的影響。在這當(dāng)中，對于PLC技術(shù)的應(yīng)用，不但能夠替代傳統(tǒng)的采用接觸器為主的設(shè)備控制方式，并且在一定意義上提升了機(jī)床的控制靈活性，從而將設(shè)備產(chǎn)生的故障率降低。采用PLC技術(shù)對設(shè)備的運(yùn)行管理，不但能夠?qū)υO(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀況有效掌握，還能夠?yàn)榻M合控制以及報警和監(jiān)管等操作合理的結(jié)合奠定良好的基礎(chǔ)條件。這對于機(jī)床設(shè)備的運(yùn)行效率提升方面有著非常重要的作用。除此之外，因?yàn)镻LC其自身的抗干擾能力非常強(qiáng)，使用壽命也很長，在操作中非常便捷，所以，和其他的相關(guān)控制方式相比較，其能源的消耗也是非常低的。

五、PLC技術(shù)的發(fā)展趨勢

1.PLC技術(shù)的抗干擾性和可靠性

PLC控制系統(tǒng)在實(shí)際使用過程中，若所處的環(huán)境比較惡劣，在易產(chǎn)生靜電和電磁信號干擾的環(huán)境下，很容易使系統(tǒng)在控制或者完成數(shù)據(jù)運(yùn)算之后產(chǎn)生相應(yīng)的偏差現(xiàn)象，并且會使PLC控制系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的控制錯誤，使實(shí)際的生產(chǎn)流程受到影響。

為了能夠?qū)υ搯栴}進(jìn)行合理處理，在未來的實(shí)際發(fā)展中，就需要采用科學(xué)的方式，從整體上提升PLC控制系統(tǒng)自身的可靠性和抗干擾性。采用合理的分析之后，對PLC控制系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用、安裝以及設(shè)計(jì)中，盡量減少一些不必要的操作，同時對PLC控制系統(tǒng)有目的地實(shí)現(xiàn)升級，從而全面提升PLC系統(tǒng)在電磁信號密集或者極為惡劣的操作環(huán)境下的整體運(yùn)行能力和抗干擾能力。

2.PLC控制系統(tǒng)的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化

PLC控制系統(tǒng)的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化在電氣工程自動化控制中，自身整體的技術(shù)水平以及機(jī)制也在不斷完善，現(xiàn)階段取得了很好的發(fā)展，對自動化控制技術(shù)自身的發(fā)展空間也產(chǎn)生了較大影響。

在其實(shí)際的發(fā)展中，人們可以對DCS和PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)融合，這樣不但可以將兩者之間的優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)補(bǔ)充，還能夠在一定意義上使得電氣自動化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)合理的創(chuàng)新。工程技術(shù)人員通過一系列的研發(fā)之后，提出了FCS控制系統(tǒng)的全新理念。這種全新的控制系統(tǒng)將大大提升工業(yè)自動化控制化的智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、自動化的綜合控制水平。未來，F(xiàn)CS控制系統(tǒng)還能被有效地應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)的過程當(dāng)中，同時會使電氣工程及其自動化控制技術(shù)獲得全面的更新和發(fā)展。該系統(tǒng)在實(shí)際的應(yīng)用中非常安全可靠，提高了自身的整體性能和效率，也確定了該技術(shù)將廣泛地應(yīng)用在電氣工程及其自動化領(lǐng)域的主要地位，為工業(yè)自動化控制技術(shù)的不斷完善和提高提供良好的保障。

綜上所述，對現(xiàn)階段電氣控制系統(tǒng)來講，PLC技術(shù)已經(jīng)非常先進(jìn)。和傳統(tǒng)的電氣自動化進(jìn)行比較，PLC技術(shù)能夠?qū)ζ渲兴嬖诘暮芏嗳秉c(diǎn)進(jìn)行彌補(bǔ)，而且，企業(yè)能夠降低人力成本，提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，使勞動力以及材料得到合理利用。這就需要對生產(chǎn)流程實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，PLC技術(shù)的應(yīng)用已是大勢所趨。如此一來，在當(dāng)前復(fù)雜的市場環(huán)境下，該技術(shù)也能夠在很大程度上提升公司的競爭力，而且互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與信息技術(shù)的成熟也使得電氣控制系統(tǒng)更加安全可靠，由此，電氣控制技術(shù)在自動化控制領(lǐng)域中的應(yīng)用將會更加普遍和深入。

（作者單位：濟(jì)寧市技師學(xué)院）