PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用探討

翟東升

摘 要：PLC 技術(shù)是現(xiàn)代控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的綜合，能夠?qū)崿F(xiàn)閉環(huán)控制、開(kāi)關(guān)量控制及順序控制，有效提高電氣自動(dòng)化水平，完善自動(dòng)化控制工作。并且，隨著科技和工業(yè)的發(fā)展，PLC 技術(shù)也在不斷進(jìn)步與發(fā)展，PLC 技術(shù)被廣泛運(yùn)用到電氣工程自動(dòng)化控制過(guò)程中。具體來(lái)講 PLC 技術(shù)主要用于電氣工程自動(dòng)化控制的順序控制與開(kāi)關(guān)控制之中。然而，現(xiàn)階段，電氣工程自動(dòng)化控制中的 PLC 技術(shù)水平較低，需要技術(shù)人員積極探索 PLC 技術(shù)的應(yīng)用策略，加快PLC 技術(shù)研發(fā)，加強(qiáng)技術(shù)人才培養(yǎng)。同時(shí)，在信息化時(shí)代，PLC 技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用的數(shù)字化水平越來(lái)越高，抗干擾性能越來(lái)越強(qiáng)。研究 PLC 技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制的應(yīng)用不僅能夠優(yōu)化 PLC 技術(shù)的應(yīng)用，而對(duì)電氣工程自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展及自動(dòng)化控制工作的完善有著深刻意義。

關(guān)鍵詞：PLC 技術(shù)；電氣工程；自動(dòng)化控制；運(yùn)用；策略

1 PLC 技術(shù)的特點(diǎn)

首先，PLC 技術(shù)具有較高的靈活性和良好的通用性。PLC 可以運(yùn)用不同軟件對(duì)不同的任務(wù)進(jìn)行控制。當(dāng)出現(xiàn)新的控制任務(wù)的時(shí)候，一般的繼電器難以實(shí)現(xiàn)對(duì)新任務(wù)的控制。而 PLC 技術(shù)能夠修改程序則來(lái)加強(qiáng)對(duì)新任務(wù)的控制；其次，PLC 技術(shù)具有安全可靠的特點(diǎn)，PLC 技術(shù)的自診斷功能比較完善，能夠及時(shí)診斷系統(tǒng)軟件和硬件故障，保證PLC 系統(tǒng)的正常工作；再次，PLC 技術(shù)具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，能夠在惡劣的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中使用，具有較強(qiáng)的抗沖擊能力和抗電磁干擾能力；最后，PLC 技術(shù)具有使用便捷、維護(hù)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。PLC 能夠提供比較標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，進(jìn)而構(gòu)成 PLC 網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，PLC 程序調(diào)試與編寫(xiě)也比較方面，能夠?qū)ψ陨淼倪\(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，具有較高的應(yīng)用可行性。

2 電氣工程自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)類(lèi)型

2.1 固定式

固定式是將所有系統(tǒng)固定于一身，即：中央處理器主板、液晶顯示屏、內(nèi)存卡等組成，每個(gè)部分均不可選擇且不具備在原有設(shè)備基礎(chǔ)上升級(jí)的能力。 采取該模式的優(yōu)勢(shì)在于降低了 PLC 技術(shù)的應(yīng)用成本， 每個(gè)輸入 / 輸出端口的平均價(jià)格均得到了大度降低，加之體積相對(duì)較小，還不會(huì)占用太大的空間，所以一般情況下固定式 PLC 往往被應(yīng)用于規(guī)模較小的電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)之中。

2.2 模塊式

模塊式則是由中央處理器模塊、存儲(chǔ)模塊、特有的輸入 / 輸出端口模塊等構(gòu)成，相較于固定式，此種結(jié)構(gòu)類(lèi)型的優(yōu)勢(shì)在于每個(gè)模塊均可以根據(jù)實(shí)際需要做進(jìn)一步的拓展，即每個(gè)模塊構(gòu)件可以隨意的更換及升級(jí)，操作靈活性大幅提高。 但是，模塊式所應(yīng)用的輸入 / 輸出端模塊必須滿足電氣工程自動(dòng)化控制的需要，所以就要定時(shí)或不定時(shí)的更新和完善，付出的人力成本相對(duì)較高，因此，模塊式 PLC 多被應(yīng)用于復(fù)雜的電氣工程之中。 無(wú)論是固定式 PLC 還是模塊式PLC 在設(shè)計(jì)原理上均屬于總線式。

3 PLC技術(shù)在電氣工程中的具體應(yīng)用

3.1 順序控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用

PLC技術(shù)主要應(yīng)用在電氣工程中的順序控制環(huán)節(jié)，在具體的實(shí)施過(guò)程中，控制人員可以借助PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的順序控制。比如，火力發(fā)電廠通過(guò)PLC技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐殘?jiān)淖詣?dòng)化處理，利用PLC技術(shù)可以隨時(shí)處理發(fā)電產(chǎn)生的殘?jiān)?，大大提升了發(fā)電效率。在電氣工程中效率是發(fā)展的重要指標(biāo)，幾乎每一次電氣工程領(lǐng)域的革新都代表著效率的不斷提升，而PLC技術(shù)提升了電氣工程的運(yùn)營(yíng)效益。在火力發(fā)電廠中，PLC還被應(yīng)用在發(fā)電主站管理、數(shù)據(jù)傳送管理、高科技遠(yuǎn)程控制等方面，在降低了生產(chǎn)成本的同時(shí)，提升了勞動(dòng)效率。電氣工程工作人員利用PLC技術(shù)在控制中心對(duì)全局進(jìn)行整體把握，將大部分時(shí)間投入到升級(jí)改造PLC技術(shù)中，已成為電氣工程領(lǐng)域的福音。

3.2 開(kāi)關(guān)量控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用

開(kāi)關(guān)量控制是PLC技術(shù)的另一個(gè)重點(diǎn)功能，在這一控制過(guò)程中，PLC技術(shù)展現(xiàn)出了極大的優(yōu)勢(shì)。PLC技術(shù)的實(shí)質(zhì)是取代傳統(tǒng)的機(jī)械繼電器，將可編程存儲(chǔ)器當(dāng)做新型設(shè)備使用，通過(guò)計(jì)算機(jī)編程對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行控制。這就極大地提升了繼電器的反應(yīng)速度，使得繼電器的反應(yīng)時(shí)間可以忽略不計(jì)，對(duì)操控系統(tǒng)實(shí)施精準(zhǔn)控制，有效提升了工作效率。PLC技術(shù)的使用使得操控系統(tǒng)更加簡(jiǎn)單方便，控制的范圍更加精準(zhǔn)，不僅實(shí)現(xiàn)了無(wú)人監(jiān)管的快速切換，而且對(duì)電氣工程的控制效率大大提升。將PLC技術(shù)引入應(yīng)用到電氣工程控制中，是對(duì)傳統(tǒng)的控制方法進(jìn)行優(yōu)勝略汰的選擇，可以推動(dòng)我國(guó)的電氣工程自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展。

3.3 電氣自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用

PLC技術(shù)由于其眾多的優(yōu)勢(shì)，在電氣工程方面得到了廣泛的應(yīng)用，這反過(guò)來(lái)又促進(jìn)了該技術(shù)的全面發(fā)展。當(dāng)前，PLC技術(shù)更加趨向于人性化，操控系統(tǒng)也更加合理便捷，與電氣工程的默契度越來(lái)越高，由此該技術(shù)也受到了社會(huì)各界越來(lái)越多的關(guān)注。PLC技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

3.3.1 PLC技術(shù)在電氣工程數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

數(shù)控系統(tǒng)有多種多樣的控制方法，但PLC技術(shù)集合了其他控制方法的眾多優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的歷史革新。它在應(yīng)用中可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位，使得出現(xiàn)誤差的概率幾乎為零，并且操控系統(tǒng)簡(jiǎn)單便捷，它在電氣工程中的應(yīng)用受到了廣泛的好評(píng)。

3.3.2 PLC技術(shù)在交通控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的交通控制系統(tǒng)在操作方面存在不完整性，并且規(guī)范性較差，在實(shí)踐中經(jīng)常出現(xiàn)誤差，造成了很多的交通事故。在交通信號(hào)燈中應(yīng)用PLC技術(shù)，提升了信號(hào)燈的反應(yīng)速度，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)燈控制的及時(shí)性。在現(xiàn)有的應(yīng)用基礎(chǔ)上，不斷對(duì)PLC技術(shù)進(jìn)行全面優(yōu)化，可以有效解決目前城市交通存在的擁堵問(wèn)題，讓道路系統(tǒng)更加科學(xué)地運(yùn)行。在道路系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)施中，PLC技術(shù)的自動(dòng)化控制實(shí)現(xiàn)了全天候無(wú)人監(jiān)管，大量節(jié)約了人力、物力資源。

4 PLC技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

4.1 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(guò)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(hào)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(huì)使PLC控制系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的控制錯(cuò)誤，使實(shí)際的生產(chǎn)流程受到影響。為了能夠?qū)υ搯?wèn)題進(jìn)行合理處理，在未來(lái)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(duì)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(shí)對(duì)PLC控制系統(tǒng)有目的地實(shí)現(xiàn)升級(jí)，從而全面提升PLC系統(tǒng)在電磁信號(hào)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。

4.2 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(dòng)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(duì)自動(dòng)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(duì)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(shì)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)充，還能夠在一定意義上使得電氣自動(dòng)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(guò)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(dòng)化控制化的智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化的綜合控制水平。未來(lái)，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(guò)程當(dāng)中，同時(shí)會(huì)使電氣工程及其自動(dòng)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(dòng)化領(lǐng)域的主要地位，為工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷完善和提高提供良好的保障。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)的發(fā)展和信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，PLC憑借自身的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)已經(jīng)毫無(wú)疑問(wèn)成為自動(dòng)化控制中的重要技術(shù)，不僅彌補(bǔ)了傳統(tǒng)控制技術(shù)的不足，而且充分實(shí)現(xiàn)了對(duì)電氣設(shè)備的精準(zhǔn)控制，在順序控制、電氣自動(dòng)化控制和開(kāi)關(guān)量控制中發(fā)揮了不可忽視的作用。但同時(shí)我們應(yīng)該知道，PLC技術(shù)還未止步，隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步，其各方面的性能將得到進(jìn)一步的發(fā)展，從而充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，將電氣工程自動(dòng)化控制推向未來(lái)更加廣闊的發(fā)展前景當(dāng)中。

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