電氣自動化中PLC應(yīng)用研究

田華穎 黑龍江信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院

1 PLC技術(shù)簡介

1.1 PLC技術(shù)的概念和起源

中文含義為可編程的邏輯控制器，起源于美國，最早應(yīng)用在汽車生產(chǎn)方面。

在之后的十年中，多個國家相繼發(fā)明了相關(guān)的邏輯控制器，德國、日本、中國等國家都生產(chǎn)了自己的邏輯控制器，并廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)方面。

1.2 PLC的主要組成部件

最重要的部件是CPU，也就是我們常說的中央處理器、微處理器。中央處理器的主要作用是控制數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，并進(jìn)行短期的寄存。如同在工廠中生產(chǎn)產(chǎn)品過程類似。但對于PLC來說，不同的是要把CPU固化到一塊芯片上，所以，PLC具有可編程，便于應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)，同時經(jīng)常與單片機(jī)進(jìn)行配合工作的特性。第二個部件是存儲器，用來存放PLC工作需要的各種程序以及基本的數(shù)據(jù)信息。同時還包括輸入單元和輸出單元兩個重要部分。輸入單元用來接收能夠識別的指令和元器件信號，輸出單元用來將中央處理器處理后的信號進(jìn)行電平信號輸出。

1.3 PLC工作原理簡述

PLC工作原理通常分成一個周期，三個過程。PLC能夠進(jìn)行編程控制功能。

周期初期，進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入的采集過程，將數(shù)據(jù)狀態(tài)傳入到控制器中，這個數(shù)據(jù)采集過程是有一定時間寬度的。所以不同的數(shù)據(jù)輸入應(yīng)該間隔出相應(yīng)的時間寬度。然后就進(jìn)行程序執(zhí)行，也就是數(shù)據(jù)加工過程，最終由輸出模塊，進(jìn)行狀態(tài)的輸出。這三個過程形成一個周期，可以循環(huán)的運(yùn)行同一周期，也可以通過輸入指令和數(shù)據(jù)的不同，改變不同的作用。

1.4 PLC適用于電氣自動化的特點(diǎn)

第一點(diǎn)，提升了可靠性，使用的是計算機(jī)技術(shù)與單片機(jī)技術(shù)融合可編程芯片，數(shù)據(jù)存儲穩(wěn)定，程序運(yùn)行合理，按照程序與輸入數(shù)據(jù)穩(wěn)定運(yùn)行，所以能夠進(jìn)行可靠性應(yīng)用，它的可靠性適用于自動化生產(chǎn)。第二點(diǎn)，使用簡單，自動化運(yùn)行，同時PCL設(shè)備都進(jìn)行了計算機(jī)的模擬實驗來驗證設(shè)備的正常使用性，并且提供了簡單的故障自我檢測功能服務(wù)。第三點(diǎn)，PLC具有通用性，適應(yīng)基本的工業(yè)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，能夠滿足大多數(shù)生產(chǎn)設(shè)備的配合使用需求，操作難度較低，適合應(yīng)用于自動化生產(chǎn)。

2 PLC在電氣自動化中的應(yīng)用方向

2.1 順序控制方向

在電氣工程生產(chǎn)中，伴隨對產(chǎn)品要求的不斷提升，產(chǎn)品設(shè)計的更加精細(xì)，對產(chǎn)品生產(chǎn)的工序有了越來越嚴(yán)格的要求。而使用PLC能夠?qū)崿F(xiàn)編程控制，程序的分步執(zhí)行，可以進(jìn)行步驟的控制，實現(xiàn)生產(chǎn)過程中順序控制器來使用。

2.2 閉環(huán)控制技術(shù)

自動化控制靠擴(kuò)自動和手動啟動兩種方式，通過PLC進(jìn)行控制可以對兩種方式進(jìn)行判斷，在且換點(diǎn)進(jìn)行自動切換或者等待，這種方式能夠彌補(bǔ)人工監(jiān)測不準(zhǔn)確，切換時間難以把握等弱點(diǎn)，在自動化生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。

2.3 開關(guān)量控制技術(shù)

在傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)中，電磁性電器是電器正?？刂葡到y(tǒng)的主要載體，但電磁性繼電器在運(yùn)行過程中經(jīng)常會出現(xiàn)故障，嚴(yán)重的降低了電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的能力，在開關(guān)量控制過程中，PLC技術(shù)采用的大量的電器提高了電氣自動化過程中的安全性。也維護(hù)了其他電器功能齊全的特點(diǎn)。在滿足電力系統(tǒng)設(shè)備的同時，簡化了電氣二次設(shè)備接線的過程，再用PLC系統(tǒng)技術(shù)時，電氣自動化過程故障出現(xiàn)率大幅度降低，輔助開關(guān)數(shù)量明顯減少可集中控制多個斷路的運(yùn)行信號，例如，在火力發(fā)電系統(tǒng)中，電氣自動化系統(tǒng)在合理運(yùn)用PLC技術(shù)后，技術(shù)人員可根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行合理的調(diào)整，保證整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力的完整性，實現(xiàn)電氣自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。開關(guān)量控制的有效實施將保證電氣自動化控制應(yīng)用中的一個里程碑的建立，與傳統(tǒng)的電氣自動化控制形成鮮明的對比來體現(xiàn)現(xiàn)代電器化自動控制的優(yōu)勢與特點(diǎn)。

3 PLC在電氣自動化應(yīng)用的可行性建議

第一點(diǎn)，以人才為本：術(shù)業(yè)有專攻、電氣自動化需要大量的人才，PLC在電氣自動化發(fā)展中，需要培養(yǎng)專業(yè)人才，滿足人才需求。人才的培養(yǎng)可以通過高等院校進(jìn)行培養(yǎng)，也可以在工作中不斷鍛煉新人，讓新人具備自我學(xué)習(xí)，自我研究的能力，關(guān)注新技術(shù)的發(fā)展趨勢，不斷提升自身專業(yè)能力。第二點(diǎn)，建立規(guī)范的使用標(biāo)準(zhǔn)：在行業(yè)生產(chǎn)中，為了實現(xiàn)產(chǎn)品和制造的通用性，應(yīng)該制定規(guī)范的寒夜標(biāo)準(zhǔn)。這樣在生產(chǎn)過程中就能有規(guī)則而遵循，同時便于設(shè)備的后期維護(hù)和故障排查。也便于設(shè)備性能發(fā)的發(fā)展進(jìn)步。

4 結(jié)束語

PLC在電氣自動化生產(chǎn)中起到重要作用，這與它自身的工作原理和特點(diǎn)有關(guān)。能夠?qū)ιa(chǎn)進(jìn)行順序控制、開關(guān)控制、閉環(huán)控制操作。培養(yǎng)大量專業(yè)人才，建立更加周密規(guī)范的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對PLC在電氣自動化生產(chǎn)的應(yīng)用發(fā)展起到推進(jìn)作用。

[1]楊彥青,宋星.PLC在電氣自動化中的應(yīng)用及發(fā)展前景[J].長春教育學(xué)院學(xué)報,2013(24)

[2]馬艷潔.PLC在電氣自動化中的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2012(10)