電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)的分析研究

余柱 張飛

新疆廣匯液化天然氣發(fā)展有限責(zé)任公司鄯善分公司 新疆吐魯番鄯善 838202

目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)一體化發(fā)展迅速，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈的趨勢(shì)下，應(yīng)用更先進(jìn)的方法和技術(shù)，有效提高生產(chǎn)力，是企業(yè)提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段。PLC技術(shù)的電氣控制應(yīng)用對(duì)電氣行業(yè)做出了重要的貢獻(xiàn)。PLC是以計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、通訊技術(shù)等技術(shù)為基礎(chǔ)逐漸發(fā)展起來(lái)的通用控制器，是專(zhuān)門(mén)用于工業(yè)控制的一種計(jì)算機(jī)。電氣控制是指電氣設(shè)備的控制回路，主要分為兩種，即低壓電氣設(shè)備和高壓電氣設(shè)備。電氣控制的主要功能主要是確保設(shè)備正常運(yùn)行和安全運(yùn)行及自動(dòng)控制、保護(hù)、測(cè)量和監(jiān)測(cè)等。

一、電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)存在的問(wèn)題分析

1.執(zhí)行動(dòng)作出現(xiàn)差錯(cuò)

PLC應(yīng)用技術(shù)在電氣控制過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)動(dòng)作出現(xiàn)差錯(cuò)，最后導(dǎo)致指令無(wú)法執(zhí)行。其主要原因是，控制負(fù)載或電磁干擾的接觸器接觸不夠緊密或者是控制負(fù)載的接觸器發(fā)生了故障，造成PLC發(fā)出的執(zhí)行指令無(wú)法完整、準(zhǔn)確的傳送到執(zhí)行端，進(jìn)而導(dǎo)致控制系統(tǒng)無(wú)法依照目標(biāo)動(dòng)作進(jìn)行[1]。此外，電動(dòng)閥松動(dòng)、機(jī)械開(kāi)關(guān)接觸不良或電動(dòng)閥、機(jī)械開(kāi)關(guān)的自身故障、控制變頻器自身故障或是受到外力的影響造成損害等都會(huì)導(dǎo)致PLC應(yīng)用技術(shù)在電氣控制中執(zhí)行動(dòng)作出現(xiàn)差錯(cuò)。

2.經(jīng)常性控制出錯(cuò)

PLC應(yīng)用技術(shù)在電氣控制過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)控制出錯(cuò)，導(dǎo)致信號(hào)無(wú)法完整、準(zhǔn)確的傳送到PLC系統(tǒng)的內(nèi)部，其主要原因有以下幾點(diǎn)。

（1)現(xiàn)場(chǎng)的電磁開(kāi)關(guān)、電動(dòng)閥等設(shè)備打開(kāi)時(shí)沒(méi)有充分閉合或是沒(méi)有徹底關(guān)閉，造成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸和收集故障，使PLC無(wú)法接收完整、準(zhǔn)確的信息，最后導(dǎo)致控制運(yùn)作過(guò)程出現(xiàn)錯(cuò)誤，系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。

(2）由于機(jī)械拉扯、線(xiàn)路老化、自然因素的破壞等原因，造成輸送信號(hào)線(xiàn)發(fā)生一定的故障，導(dǎo)致控制經(jīng)常性出錯(cuò)。出現(xiàn)這種故障，無(wú)法通過(guò)PLC控制系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的抽取、轉(zhuǎn)換與加載，而且也無(wú)法準(zhǔn)確的接受PLC控制系統(tǒng)的執(zhí)行命令。

（3)由于接線(xiàn)和觸點(diǎn)的接觸不良，使現(xiàn)場(chǎng)變送器、機(jī)械開(kāi)關(guān)的自身發(fā)生故障。經(jīng)常出現(xiàn)的狀況有出點(diǎn)接觸出現(xiàn)損壞、接線(xiàn)不牢固等，造成現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)不能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行有效的儲(chǔ)存，并且無(wú)法將數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的輸入到PLC控制處理系統(tǒng)之中，導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、處理和傳輸，進(jìn)而影響系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確的信息查詢(xún)、高效率的決策分析以及及時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)取?/p>

二、解決的方法與對(duì)策

1.對(duì)PLC電氣控制系統(tǒng)的預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)

在PLC控制系統(tǒng)中配置的可靠、完善以及智能化、人性化，網(wǎng)絡(luò)一體化的報(bào)警功能和故障預(yù)警功能非常重要。預(yù)警系統(tǒng)可以針對(duì)系統(tǒng)的執(zhí)行動(dòng)作，時(shí)時(shí)刻刻對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)作情況進(jìn)行監(jiān)控和檢測(cè)，有效避免指令出錯(cuò)所帶來(lái)的損失。

2.對(duì)PLC控制系統(tǒng)中輸入信號(hào)的準(zhǔn)確度進(jìn)行加強(qiáng)

必須要保證控制系統(tǒng)中的各種設(shè)備和零件的耐用性和可靠性，防止出現(xiàn)由于配件等因素致使傳輸信號(hào)線(xiàn)發(fā)生故障。此外還應(yīng)該采取其他的措施，例如主界面功能模塊的設(shè)計(jì)和更新等。對(duì)PLC控制系統(tǒng)中輸入信號(hào)的準(zhǔn)確度進(jìn)行加強(qiáng)，是為了加強(qiáng)控制的靈敏度，并減少控制中可能出現(xiàn)的差錯(cuò)。

三、實(shí)際案例的分析

1.PLC電氣控制在立體倉(cāng)庫(kù)的應(yīng)用

立體倉(cāng)庫(kù)是倉(cāng)庫(kù)管理科學(xué)中的主要環(huán)節(jié)，也是物流管理中的重要組成部分。立體倉(cāng)庫(kù)的組成部分主要是出入庫(kù)輸送機(jī)、計(jì)算機(jī)、PLC、穿梭機(jī)、堆垛機(jī)等。目前立體倉(cāng)庫(kù)主要有以下集中形式，垂直提升式、圓形水平循環(huán)式、垂直循環(huán)式、升降橫移式等[2]。電氣控制在立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)中一使用閉環(huán)控制，其組成主要是由高度計(jì)算器接收編碼器所反饋的轉(zhuǎn)數(shù)，并將所接受的數(shù)字信號(hào)傳送到PLC上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電氣閉環(huán)控制。PLC電氣控制系統(tǒng)在立體倉(cāng)庫(kù)的應(yīng)用有效提高了倉(cāng)庫(kù)貨物的出入庫(kù)效率，并且對(duì)傳統(tǒng)倉(cāng)庫(kù)管理模式進(jìn)行了有效改善和創(chuàng)新。

2.PLC電氣控制系統(tǒng)在紡紗中的應(yīng)用

PLC電氣控制系統(tǒng)在紡紗中應(yīng)用主要包括，人際界面處理、電氣控制、開(kāi)關(guān)柜控制等。此外，PLC電氣控制系統(tǒng)還可以有效收集來(lái)自各個(gè)紗錠控制器當(dāng)中的數(shù)據(jù)，并且將數(shù)據(jù)及時(shí)傳輸?shù)饺藱C(jī)界面當(dāng)中，提供給工作人員。從邏輯結(jié)構(gòu)上進(jìn)行分析，PLC對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)工作和網(wǎng)絡(luò)通信管理進(jìn)行掌控，因此PLC和所有紗錠控制器排成了一個(gè)邏輯環(huán)[3]。紗錠與PLC組成的電氣控制系統(tǒng)承擔(dān)了紗疵的數(shù)據(jù)采集、檢測(cè)、統(tǒng)計(jì)、清楚等功能，是數(shù)據(jù)分析和管理維護(hù)變得更加方便。紗錠與PLC組成的電氣控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的紗錠相比，成本低、運(yùn)行速度快、能耗少、精度高、組成網(wǎng)能力強(qiáng)、體積小等諸多優(yōu)點(diǎn)，而且紗錠與PLC組成的電氣控制系統(tǒng)應(yīng)用了自定義的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議，因此具有高速率、靈活、簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。

結(jié)語(yǔ)

PLC技術(shù)在電氣控制中的有效應(yīng)用，使電氣控制維護(hù)方便、操作簡(jiǎn)單、可靠性提高，并且豐富的接口模塊等諸多優(yōu)點(diǎn)讓其在自動(dòng)化控制中得到廣泛的應(yīng)用。目前PLC技術(shù)不僅在電氣控制中廣泛使用，而且正朝著網(wǎng)絡(luò)信息化、計(jì)算機(jī)控制和儀表控制一體化的方向發(fā)展。

[1]姜國(guó)強(qiáng)，榮德生，王智勇，等.“電氣控制與PLC應(yīng)用”課程教學(xué)模式改革與探索[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2013，02（13）:66-69.

[2]卜建榮，徐君燕.《機(jī)床電氣控制與PLC應(yīng)用》課程教學(xué)改革與探索[J].科技信息(學(xué)術(shù)研究)，2012，06（24）:65-66.

[3]徐帥.項(xiàng)目教學(xué)法在《電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)中的探討[J].內(nèi)蒙古教育(職教版)，2014，12（16）:133-135.