PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動化控制中的應(yīng)用研究

摘 ?要： 如今，科技的發(fā)展速度不斷提升，電氣自動化設(shè)備的升級速度也不斷加快，傳統(tǒng)的電氣自動化設(shè)備在實(shí)際控制時(shí)，每一個單獨(dú)部分的電氣控制基本都是使用電氣連接線進(jìn)行具體控制的，這樣的控制方式在實(shí)際安裝和進(jìn)行設(shè)備調(diào)試時(shí)十分不方便，而且后期的維護(hù)成本也更高，投入使用所需要的資金量十分龐大。PLC技術(shù)作為新型的電子設(shè)備自動化控制手段，在原有的控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上做出了很大的改進(jìn)和實(shí)際優(yōu)化，具有十分明顯的優(yōu)勢，本文將會對PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動化控制中的應(yīng)用進(jìn)行分析研究，希望可以給相關(guān)領(lǐng)域的研究帶來一定的幫助。

關(guān)鍵詞： PLC技術(shù);自動化;電氣設(shè)備;控制;應(yīng)用分析

中圖分類號： TP3 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A ? ?DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2019.12.022

本文著錄格式：袁酉亮. PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動化控制中的應(yīng)用研究[J]. 軟件，2019，40（12）：9799

Application Research of PLC Technology in Electrical Equipment Automation Control

YUAN You-liang

（Tiandi （Changzhou） Automation Co.， Ltd. Changzhou， Jiangsu 213015）

【Abstract】： Currently， with increasing development of science and technology， upgrading speed of electrical automation equipment has been also accelerating. During actual control of traditional electrical automation equipments， each individual part is basically controlled with electrical connection wires， which is inconvenient during installation and debugging of equipment in practice. With higher maintenance cost at later stage， it have greater amount of funds to put into. As new type of electronic equipment automation control means， PLC technology has made great improvement and practical optimization on the basis of original control system， which has obvious advantages. The paper analyzes and researches application of PLC technology in automation control of electrical equipment， to bring some help on research of related fields.

【Key words】： PLC technology; Automation; Electrical equipment; Control; Application analysis

0 ?引言

二十一世紀(jì)以來，社會的發(fā)展速度不斷加快，科技的發(fā)展速度也日漸加快，各種各樣的電子設(shè)備的應(yīng)用也日漸成熟，人們在進(jìn)行計(jì)算機(jī)技術(shù)的深入研究時(shí)，PLC技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生，并逐漸的趨于完善。在電氣自動化控制系統(tǒng)中使用PLC技術(shù)，可以有效解決傳統(tǒng)的電氣自動化控制中的技術(shù)問題，使得電氣自動化控制得以真正的實(shí)現(xiàn)。如今，PLC技術(shù)經(jīng)過不斷的實(shí)踐完善，已經(jīng)相對成熟了很多，在電氣自動化控制系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值也在逐漸提高，實(shí)際作用的發(fā)揮愈來愈重要，在電力系統(tǒng)和數(shù)控技術(shù)等領(lǐng)域的應(yīng)用極大的促進(jìn)了工業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)，極大的提高了工業(yè)生產(chǎn)效率。同時(shí)，在電氣自動化控制

中進(jìn)行PLC技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，可以很好的減少在相關(guān)生產(chǎn)控制設(shè)備方面的成本投入，對企業(yè)的長久發(fā)展十分有利，由此可見，PLC技術(shù)的應(yīng)用對電氣自動化控制系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)具有極大的幫助[1]。

1 ?PLC技術(shù)的概述分析

如今，科技和社會發(fā)展的步伐不斷加快，電子技術(shù)和設(shè)備也越來越完善，但是人們在計(jì)算機(jī)相關(guān)領(lǐng)域的研究卻從未停止，在此背景下，PLC技術(shù)誕生了。如今，PLC技術(shù)被人們所廣泛認(rèn)知，正在利用計(jì)算機(jī)技術(shù)逐步的對PLC技術(shù)進(jìn)行突破和完善，已經(jīng)將該技術(shù)大范圍的應(yīng)用在了汽車領(lǐng)域，在其他相關(guān)領(lǐng)域也都有PLC技術(shù)的滲透。目前。PLC技術(shù)在汽車領(lǐng)域中的發(fā)展最為迅速，其在汽車領(lǐng)域的控制能力得到了很好的發(fā)展與實(shí)際運(yùn)用，已經(jīng)形成了以CPU主板為主，顯示板、內(nèi)存和電源等為輔助的全面系統(tǒng)，并且隨著電氣自動化的控制技術(shù)的不斷發(fā)展完善，目前的PLC技術(shù)正在結(jié)合電氣設(shè)備的實(shí)際發(fā)展情況，向著多模塊的方向發(fā)展，力求對電氣設(shè)備的操作方式有一定的改變[2]。

為了能夠更好的保證整個電氣自動化設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中的穩(wěn)定控制，PLC實(shí)際運(yùn)用大多采取計(jì)算機(jī)技術(shù)。值得注意的是，PLC技術(shù)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)對電源的穩(wěn)定有一定的要求，實(shí)際使用時(shí)必須要保證電源的穩(wěn)定供應(yīng)，如果發(fā)生停電或者電源出現(xiàn)故障，電氣自動化控制設(shè)備便會直接停止工作，無法保證工業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。但是相比較而言，PLC技術(shù)的對環(huán)境的要求并不高，對環(huán)境的適應(yīng)能力較強(qiáng)，隨著在PLC技術(shù)及其領(lǐng)域的不斷深入研究，已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了PLC技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)控制，整體來看，PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動化控制中的應(yīng)用具有非常不錯的前景，應(yīng)該繼續(xù)加強(qiáng)相關(guān)方面的應(yīng)用研究[3]。

2 ?PLC技術(shù)在電氣自動化控制中應(yīng)用的原理分析

PLC技術(shù)的應(yīng)用對電氣自動化控制的發(fā)展有著極大的推動和促進(jìn)作用，其具體的應(yīng)用原理通?？梢苑殖扇齻€主要階段，分別是輸入采樣、程序執(zhí)行和系統(tǒng)輸出刷新，雖然每個階段的負(fù)責(zé)的內(nèi)容都存在著一定的差別，但是并不是彼此獨(dú)立的，而是互相聯(lián)系，互相依存的。輸入采樣階段，主要以數(shù)據(jù)的掃面的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)的全面收集，然后將收集的數(shù)據(jù)存儲到I/O映像區(qū)，在此過程中，只有數(shù)據(jù)收集全部完成之后，才會執(zhí)行數(shù)據(jù)的輸入，出現(xiàn)進(jìn)一步的數(shù)據(jù)指令。在程序的實(shí)際運(yùn)行時(shí)，程序會按照自上而下的順序?qū)嶋H執(zhí)行，程序執(zhí)行結(jié)束之后，輸出最終的結(jié)果，然后由計(jì)算機(jī)的處理器結(jié)合之前數(shù)據(jù)收集的結(jié)果進(jìn)行對比分析，在分析結(jié)束后執(zhí)行電路的鎖閉和實(shí)際存儲，由外部的其他驅(qū)動設(shè)備進(jìn)行指令的實(shí)際執(zhí)行。經(jīng)過不斷的實(shí)踐研究，目前的PLC技術(shù)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)對電氣自動化控制過程的開關(guān)和順序等功能，與之前的電氣自動化控制相比，PLC技術(shù)更加靈活，實(shí)際操作也更加簡單，并且在一些特殊的環(huán)境下也可以實(shí)際運(yùn)用，優(yōu)勢十分明顯[4]。

3 ?PLC技術(shù)在電氣自動化實(shí)際控制中的應(yīng)用優(yōu)勢

如今，科技的發(fā)展步伐越來越快，電氣自動化控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的作用也越來越突出，眾多領(lǐng)域都在逐漸的增加相關(guān)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。隨著PLC技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用日漸成熟，PLC技術(shù)的優(yōu)勢也變得更加明顯，該技術(shù)很好的結(jié)合了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)等先進(jìn)科技，極大的提高了工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際控制效率，正在不斷的向著智能化的方向發(fā)展，極大的推動了電氣自動化控制技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展。整體來看，PLC技術(shù)在電氣自動化控制技術(shù)中應(yīng)用的優(yōu)勢十分明顯，在工業(yè)生產(chǎn)中能夠采取分區(qū)控制的方式等，該技術(shù)的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下的幾個方面：（1）操作更加靈活：PLC技術(shù)很好的實(shí)現(xiàn)了與計(jì)算機(jī)的實(shí)際結(jié)合，編程的邏輯性更強(qiáng)，能夠很好的結(jié)合具體的實(shí)際情況做出適當(dāng)?shù)闹噶钫{(diào)整，有效避免計(jì)算機(jī)控制的固化不動，還可以由人員進(jìn)行指令的調(diào)整;（2）能耗更低、操作更加方便：PLC技術(shù)屬于新型的集成設(shè)備，體積更小，工作時(shí)對電量的消耗更小，不僅節(jié)省空間，還節(jié)能，同時(shí)集成化設(shè)備是之前設(shè)備的很好升級，操作性更強(qiáng)，也更加方便;（3）環(huán)境要求低，適應(yīng)性更強(qiáng)：PLC技術(shù)設(shè)備采取的是系統(tǒng)化和模塊化設(shè)計(jì)概念，并且可以結(jié)合實(shí)際環(huán)境的不同進(jìn)行調(diào)整改變和實(shí)際搭配，功能性更強(qiáng)[5]。

4 ?PLC技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用分析

4.1 ?順序控制系統(tǒng)中PLC技術(shù)的應(yīng)用分析

目前，PLC技術(shù)在電子自動化控制開關(guān)量的控制系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍，根據(jù)應(yīng)用的整體情況來看，主要有開關(guān)量和順序這兩方面的形式控制方式。綠色可持續(xù)發(fā)展道路作為環(huán)保和時(shí)代的發(fā)展要求，PLC技術(shù)在自動化控制中的應(yīng)用，完全符合相關(guān)方面的實(shí)際要求。就目前的時(shí)代發(fā)展情況來看，PLC技術(shù)的應(yīng)用受到了廣泛的關(guān)注，已經(jīng)成為實(shí)際應(yīng)用的主流技術(shù)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的有效控制，而且可以進(jìn)行生產(chǎn)線和生產(chǎn)效率的控制，可以極大的提高工業(yè)生產(chǎn)效率。例如，在煤炭的開采中，輸煤系統(tǒng)中PLC技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到順序控制中，系統(tǒng)控制的質(zhì)量好壞直接影響著煤炭開采的實(shí)際效率，良好的順序控制可以有效提升煤炭開采效率，對煤炭企業(yè)的發(fā)展十分有利。但是煤炭作為重要的不可再生能源，需要經(jīng)過上萬年才能形成，實(shí)際開采有一定的計(jì)劃，因此，PLC技術(shù)在順序控制中的作用就顯得十分重要。同時(shí)，PLC技術(shù)在煤炭開采中的應(yīng)用，還可以極大的保證煤炭開采過程的安全性，安全開采的保證，對實(shí)際開采過程的穩(wěn)定進(jìn)行也有一定的幫助，在一定程度上也可以促進(jìn)煤炭開采的效率實(shí)現(xiàn)。另外，PLC技術(shù)在順序控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，智能化特點(diǎn)更加明顯，可以依靠電腦和監(jiān)控等設(shè)備對生產(chǎn)情況進(jìn)行實(shí)際控制，不需要過多的人員進(jìn)行系統(tǒng)的監(jiān)控與實(shí)際操作，有利于人員的更好優(yōu)化配置，節(jié)省了一定的人工成本投入。除煤炭開采之外，其他的工業(yè)生產(chǎn)中，PLC技術(shù)的應(yīng)用對生產(chǎn)效率的提升和生產(chǎn)成本的減少都有很好的幫助[6]。

4.2 ?開關(guān)量控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用分析

以往的電氣自動化控制系統(tǒng)中，使用的繼電器基本都是電磁性的，這種繼電器相比與其他繼電器來講更加省力，但是安全性存在著一定的問題，容易發(fā)生觸電現(xiàn)象，影響著電氣自動化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，而且電磁繼電器的外接線十分復(fù)雜，實(shí)際安裝和后期維護(hù)難度大。PLC技術(shù)在在原有的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了很好的突破，利用虛擬繼電器取代電磁繼電器，很好的解決了反應(yīng)時(shí)間和返回量的問題，優(yōu)勢十分明顯。例如，電氣自動化控制系統(tǒng)中的斷路器控制，利用PLC技術(shù)對斷路器的控制進(jìn)行改進(jìn)，可以有效加快起發(fā)反應(yīng)速度，讓短路控制操作能夠在幾乎最短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)。另外，PLC技術(shù)還可以在自動切換系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際運(yùn)用，利用該技術(shù)的反應(yīng)速度特點(diǎn)，確保對設(shè)備和器材的更好保護(hù)，比傳統(tǒng)的控制方式更加穩(wěn)定，安全性也更好。并且，PLC技術(shù)的數(shù)據(jù)存儲能力更強(qiáng)，存儲空間可以進(jìn)行調(diào)整，實(shí)際價(jià)值更好[7]。

4.3 ?閉路控制系統(tǒng)中PLC技術(shù)的應(yīng)用分析

閉路控制，確切來講是對PLC技術(shù)在電氣自動化控制系統(tǒng)中的技術(shù)補(bǔ)充，閉路系統(tǒng)的具體啟動方式主要有三種，分別是自動、現(xiàn)場控制箱手動和機(jī)旁屏手動啟動。泵機(jī)的啟動主要是依靠PLC自動方式啟動，自動方式還可以很好的結(jié)合泵機(jī)的具體使用情況做出及時(shí)的系統(tǒng)調(diào)整。機(jī)旁手動啟動方式則主要用于對現(xiàn)場中設(shè)備的開關(guān)調(diào)試，相關(guān)的工作人員根據(jù)泵機(jī)的具體運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，將泵機(jī)的工作時(shí)間控制在合理的范圍內(nèi)，避免長時(shí)間高強(qiáng)度的工作造成設(shè)備的損壞，值得注意的是，在進(jìn)行機(jī)旁手動啟動方式時(shí)，需要首先將控制開關(guān)調(diào)到手動的位置?，F(xiàn)如今，使用最廣泛的操作控制方式是PLC技術(shù)與常規(guī)控制系統(tǒng)的結(jié)合，常規(guī)控制系統(tǒng)的存在，主要用于對PLC技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的一種合理補(bǔ)充，為的是保證泵機(jī)工作的安全性，讓泵機(jī)的工作存在一個相對安全的回路，避免當(dāng)PLC控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)影響到泵機(jī)的實(shí)際運(yùn)行，通過常規(guī)控制系統(tǒng)保證泵機(jī)的狀態(tài)穩(wěn)定來確保生產(chǎn)系統(tǒng)性能的穩(wěn)定發(fā)揮[8]。

PLC控制系統(tǒng)還可以具體劃分為電子調(diào)節(jié)單元、轉(zhuǎn)速測量單元和電液執(zhí)行單元，主要的功能是保證調(diào)節(jié)器在電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用和確保整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，結(jié)合調(diào)制解調(diào)器的具體調(diào)節(jié)規(guī)律來確定實(shí)際的轉(zhuǎn)速要求，并且對其進(jìn)行實(shí)際操控。通俗的比喻來講，PLC系統(tǒng)是整個電氣自動化控制系統(tǒng)的大腦，對整個電氣自動化控制系統(tǒng)的各部分進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，同時(shí)，PLC系統(tǒng)還是電氣系統(tǒng)和操作人員之間聯(lián)系的紐帶，能夠?qū)㈦姎庀到y(tǒng)的具體運(yùn)行情況反饋給操作人員，然后將操作人員設(shè)定的指令傳輸給電氣系統(tǒng)的各個部分，從而實(shí)現(xiàn)對整個電氣系統(tǒng)的實(shí)際控制，使電氣系統(tǒng)保持在一個良好的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)[9]。

5 ?結(jié)語

如今，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)等科技大發(fā)展步伐不斷加快，電氣自動化控制在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用也日漸成熟。PLC技術(shù)作為一種新型的電氣控制技術(shù)，有效的解決了傳統(tǒng)電氣自動化控制中存在的諸多問題，不僅提升了電氣自動控制的效果，而且該技術(shù)設(shè)備對環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng)、能耗更低，對工業(yè)的生產(chǎn)成本控制有極大的促進(jìn)作用，相信經(jīng)過不斷的實(shí)踐研究，PLC技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用將會更好的服務(wù)于現(xiàn)代社會發(fā)展[10]。

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