淺述PLC技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用

張亮亮

（焦作市技師學(xué)院 電氣工程系，河南焦作，454000）

引言

隨著當(dāng)前電氣自動化設(shè)備的發(fā)展創(chuàng)新，其確實(shí)能夠在實(shí)際運(yùn)行中表現(xiàn)出較強(qiáng)的作用價(jià)值，為了更好提升電氣自動化設(shè)備應(yīng)用水平，需要重點(diǎn)把握好相關(guān)控制系統(tǒng)的優(yōu)化，PLC可編程控制系統(tǒng)的應(yīng)用在當(dāng)前就能夠表現(xiàn)出較強(qiáng)的作用價(jià)值，已經(jīng)成為了當(dāng)前電氣自動化設(shè)備發(fā)展的重要方向。對于電氣自動化設(shè)備中PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用，其優(yōu)勢相對較為明顯，也應(yīng)該在未來設(shè)計(jì)發(fā)展中予以足夠重視，促使其能夠和電氣自動化設(shè)備較為吻合。

1 PLC 特征

1.1 相對強(qiáng)的實(shí)用性

PLC 有較強(qiáng)的兼容性，在實(shí)際使用中同一臺 PLC 只要對其改變軟件，方可以對其他系統(tǒng)進(jìn)行控制，PLC 的系列產(chǎn)品比較多，可以相互組合來實(shí)現(xiàn)對不同系統(tǒng)的控制，其強(qiáng)大的兼容性可以實(shí)現(xiàn)不同的控制要求。

1.2 快捷方便

PLC 重量輕、體積小，特別簡單的接口設(shè)計(jì)，加上其內(nèi)部的編程語言易懂簡單，所以，對其實(shí)施現(xiàn)場調(diào)試時(shí)快捷方便，系統(tǒng)自建能力強(qiáng)、開發(fā)周期短，防止了高深的專業(yè)化限制，日常應(yīng)用和維護(hù)方便簡單。

1.3 擁有優(yōu)良的的抗干擾功能

由于 PLC 的特殊性能其設(shè)計(jì)是專為工業(yè)控制設(shè)計(jì)的專用計(jì)算機(jī)，因此對環(huán)境的適應(yīng)能力很強(qiáng)，同時(shí)具有強(qiáng)大的抗干擾性能。PLC 在工作設(shè)計(jì)上比較人性，其主要通過硬件的支持執(zhí)行軟件的全過程，PLC 是周期循環(huán)掃描工作，在工作中，掃描的順序可以按照用戶的指令設(shè)計(jì)也可以根據(jù)自由的順序進(jìn)行。

2 自動化控制電氣工程對 PLC 技術(shù)的應(yīng)用

結(jié)合當(dāng)前PLC控制系統(tǒng)在電氣自動化設(shè)備中的有效應(yīng)用，其已經(jīng)具備了較為豐富的經(jīng)驗(yàn)，具體PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用也在很多控制目標(biāo)中得到了理想表現(xiàn)，其中較為關(guān)鍵的PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用要點(diǎn)措施有以下幾點(diǎn)：

2.1 運(yùn)用在控制順序方面

順序控制一般是由現(xiàn)場傳感器、I/O 站和主站層等三層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造所組成的，當(dāng)中，由人機(jī)接口和 PLC 控制器一起組成主站層，并設(shè)置于整個(gè)體系集控室中。在集控室當(dāng)中，其關(guān)鍵是由 PLC 技術(shù)的控制體系所組成的，具備自動控制作用，但是也需要手動操作，對帶聯(lián)鎖和解除聯(lián)鎖實(shí)施控制。通過光纖總線實(shí)施連接主站層和 I/O 站間，I/O 站與現(xiàn)場傳感器間是通過二次控制的電纜實(shí)施連接的。整個(gè)系統(tǒng)的流程是由幾個(gè)功能模塊和一個(gè)主程序的作用模塊所構(gòu)成的。企業(yè)工作人員可以在控制室中，經(jīng)過 PLC 遠(yuǎn)程站完善系統(tǒng)作用，對其整個(gè)設(shè)備體系的運(yùn)行工況實(shí)施控制和監(jiān)視，能使整個(gè)鋼廠系統(tǒng)的自動控制有效地實(shí)現(xiàn)，甚至能完成無人值班，使整個(gè)鋼廠系統(tǒng)生產(chǎn)的可靠性和生產(chǎn)效率有效地提高了。

2.2 運(yùn)用在開關(guān)量控制方面

隨著 PLC 技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，基于 PLC 技術(shù)的電氣自動化系統(tǒng)被普遍運(yùn)用在工業(yè)領(lǐng)域，比如鋼鐵企業(yè)體系中的開關(guān)量控制和順序控制。鋼鐵企業(yè)的原控制體系多使用電磁型的繼電器作為關(guān)鍵元件，但是這種控制系統(tǒng)由于繼電器中含很多的電磁設(shè)備，其觸點(diǎn)相對多，很多機(jī)械觸點(diǎn)使設(shè)備運(yùn)行的可靠性降低了，而且存在接線繁雜和應(yīng)用壽命低等問題，體積大占用了相對大的空間?，F(xiàn)在，PLC 技術(shù)的運(yùn)用，解決了開關(guān)量控制中的很多問題，特別是 PLC可靠性非常高，控制斷路器可靠性也非常高，有效確保了鋼廠開關(guān)設(shè)備的安全運(yùn)行，控制高壓斷路器能夠非常好地實(shí)施正常手動分、合閘的操作，給出相關(guān)的指示信號；在其不可以正常操作的時(shí)候，也能給出相關(guān)的指示信號；在完成正常分、合閘后，能自動地切斷分、合閘間的回路；在出現(xiàn)事故時(shí)，其能夠自動分閘，發(fā)出事故音響或者閃光信號，并具有閉鎖作用。鋼鐵企業(yè)使用 PLC 技術(shù)控制后，對二次接線實(shí)施了簡化，原復(fù)雜邏輯電路和二次接線被 PLC 技術(shù)元件取代，原硬件參數(shù)調(diào)整由流程參數(shù)來設(shè)定，編制好符合有關(guān)要求的控制流程即可。

2.3 自動切換

通過 PLC 機(jī)電一體化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床加工中的自動運(yùn)行。這種應(yīng)用體現(xiàn)在高精度定位控制技術(shù)和加工速度控制技術(shù)在數(shù)控加工中的應(yīng)用。通過以上兩項(xiàng)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對精度和速度的雙重控制。在實(shí)際加工過程中對材料有更大的選擇空間，同時(shí)降低人員參與，通過提高對設(shè)備的利用率，極大增強(qiáng)了數(shù)控機(jī)床的總體經(jīng)濟(jì)效益。機(jī)電一體化技術(shù)需要借助編程技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及自動控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能，因此這種設(shè)備對信息技術(shù)發(fā)展有著較強(qiáng)的依賴性。在電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，數(shù)控機(jī)床的相關(guān)信息可以高效完成自動輸入和輸出，對信息進(jìn)行識別和儲存。相對于普通的機(jī)床，數(shù)控機(jī)床對信息的利用率更高，這也體現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床還具備一定的智能化特點(diǎn)。通過 PLC 機(jī)電一體化技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)信號變換技術(shù)和軟件編程技術(shù)的多重應(yīng)用，通過網(wǎng)絡(luò)功能，可以通過軟件實(shí)現(xiàn)對數(shù)控管理、加工信息的控制，從而提高對數(shù)控機(jī)床的管理水平以及生產(chǎn)加工的利用率。在具體運(yùn)用信息過程中：①需要對接受到的信息進(jìn)行高效處理；②通過邏輯電路進(jìn)行相應(yīng)的譯碼和運(yùn)算，最終以脈沖信號的方式傳出，實(shí)現(xiàn)對數(shù)控機(jī)床工作的支配。

2.4 閉環(huán)控制的應(yīng)用

在電氣自動化設(shè)備運(yùn)行中，閉環(huán)控制同樣是必不可少的一個(gè)重要內(nèi)容，這也是PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用的一個(gè)重要目標(biāo)，比如泵類電機(jī)能夠使用自動啟動、機(jī)旁手啟動與現(xiàn)場控制箱啟動等幾種啟動形式。PLC 技術(shù)在泵類電機(jī)啟動體現(xiàn)中的應(yīng)用，打破了傳統(tǒng)人力控制格局，完成了泵類電機(jī)的自動化控制。PLC技術(shù)的自動化控制可以滿足電氣設(shè)備泵類電機(jī)體系的不一樣要求，對運(yùn)行狀態(tài)實(shí)施科學(xué)化控制，提高電氣設(shè)備自動化控制的效率。PLC 技術(shù)運(yùn)用于閉環(huán)系統(tǒng)控制，提升了電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，同時(shí)也讓電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)獲得持續(xù)的完善。

3 PLC 技術(shù)在電氣自動化中的發(fā)展前景

3.1 提高系統(tǒng)整體的抗干擾性

在 PLC 控制體系現(xiàn)實(shí)運(yùn)用中，其優(yōu)良的抗干擾性特征為自動控制的完成提供了保證。因此在 PLC 控制技術(shù)的研究中，我們一定要增強(qiáng)對體系整體抗干擾性的技術(shù)研究工作，尤其是在高溫高濕等相對惡劣的生產(chǎn)環(huán)境，還有生產(chǎn)經(jīng)過中電磁干擾嚴(yán)重的生產(chǎn)環(huán)境中，使系統(tǒng)整體的抗干擾性提高了，對于技術(shù)的進(jìn)一步運(yùn)用具有非常大的作用。

3.2 PLC 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化

PLC 技術(shù)的產(chǎn)生和科學(xué)發(fā)展，可以非常好地和 DCS 技術(shù)實(shí)施充分地融合，PLC 與 DCS 相互吸收了彼此的優(yōu)點(diǎn)特征，并漸漸合理同化，創(chuàng)新發(fā)展變成一種全新的 Fes 控制體系，這體系不但保留了之前系統(tǒng)的豐富特點(diǎn)，并且還完成了工業(yè)生產(chǎn)自動化技術(shù)的全面發(fā)展，令系統(tǒng)內(nèi)數(shù)字化、自動化、智能化的控制完成了進(jìn)一步綜合和加強(qiáng)的運(yùn)用，未來這系統(tǒng)技術(shù)還會不斷拓寬在工業(yè)生產(chǎn)中的普遍運(yùn)用，并實(shí)施不斷的完善和更新。

4 結(jié)束語

綜上所述，對于電氣自動化設(shè)備中PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用，其確實(shí)能夠體現(xiàn)出較為理想的作用價(jià)值，為了更好提升其應(yīng)用效果，必然需要切實(shí)圍繞著多種應(yīng)用方式進(jìn)行全面探究，確保電氣自動化設(shè)備的運(yùn)行更為高效，需要引起足夠重視。

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