PLC在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用探討

何麗霞

摘? 要：電氣工程自動(dòng)化控制體系的連接和控制主要通過繼電器得以實(shí)現(xiàn)，但在復(fù)雜的自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，繼電器的控制和應(yīng)用相對較難，一方面建立繼電器系統(tǒng)需要投入大量的人力、物力，相關(guān)人員也較難對自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理。另一方面，繼電器中任何一個(gè)部件出現(xiàn)故障和問題，都會(huì)對系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成影響，降低了工業(yè)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。在此背景下，PLC技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，該文以PLC的概念和特點(diǎn)為切入點(diǎn)，簡要分析了PLC技術(shù)在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的具體應(yīng)用，并對其未來發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：PLC;電氣自動(dòng)化控制;組電器

中圖分類號：TM76? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 PLC

1.1 PLC的概念

PLC又可稱為可編程控制器，是在計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上拓展出的一種新型技術(shù)，近年來我國科學(xué)發(fā)展進(jìn)程不斷加快，PLC技術(shù)日益成熟，逐漸實(shí)現(xiàn)了與電氣工程技術(shù)的完美結(jié)合。當(dāng)今時(shí)代，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)要想獲得更高的時(shí)間效益和成本效益，就必須引入PLC控制技術(shù)，強(qiáng)化電氣工程的運(yùn)行，在提升電氣工程運(yùn)行效率的同時(shí)，降低其運(yùn)行成本。

就其本質(zhì)來說，PLC主要由電源、CPU、程序儲(chǔ)存器以及接口電路等組成，其主要特點(diǎn)是能夠通過數(shù)學(xué)邏輯運(yùn)算和控制順序等方式對數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存。在眾多組成結(jié)構(gòu)中，電源是PLC運(yùn)行控制電氣設(shè)備的根本，因此為了保證PLC控制器的正常運(yùn)行，就必須要做好電源控制工作。CPU是PLC系統(tǒng)的核心組成部分，PLC的數(shù)據(jù)控制工作主要由CPU完成。程序儲(chǔ)存器是對軟件加以儲(chǔ)存的地方。接口電路則根據(jù)輸送工作的不同分為PLC數(shù)值的輸入接口和輸出接口，其中輸入功能指的是在生產(chǎn)初期，利用PLC強(qiáng)大的技術(shù)進(jìn)行輸入和掃描，并將掃描結(jié)果放置在各個(gè)單元中。對于數(shù)據(jù)的輸出，應(yīng)該采用梯形圖的方式進(jìn)行由上至下的掃描，需要注意的是在完成一個(gè)輸入掃描周期進(jìn)行下一輪掃描前，應(yīng)該進(jìn)行刷新處理，這樣才能保證輸出數(shù)據(jù)的有效性和真實(shí)性。

1.2 PLC特點(diǎn)

1.2.1 實(shí)用性強(qiáng)

PLC控制系統(tǒng)具有較強(qiáng)的實(shí)用性，它能根據(jù)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的體量和規(guī)模進(jìn)行任意組合，能夠在不同的工業(yè)生產(chǎn)中獲得良好的應(yīng)用，另外PLC系統(tǒng)借助計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算功能，具有極其精確的數(shù)字化控制功能，能夠順利高效地完成各項(xiàng)工業(yè)生產(chǎn)任務(wù)。

1.2.2 便捷度高

相比較而言PLC的質(zhì)量較輕、體積較小且其接口設(shè)計(jì)和編程語言、方式都很簡潔清晰，因此PLC具有較強(qiáng)的現(xiàn)場自建能力，同時(shí)也具有較高的便捷度，方便工業(yè)企業(yè)日常使用和維護(hù)。

1.2.3 抗干擾性強(qiáng)

PLC具有較高的抗干擾能力，其接地系統(tǒng)十分完善，同時(shí)接地地點(diǎn)準(zhǔn)確恰當(dāng)，能夠保證即便在惡劣的環(huán)境下也能正常運(yùn)行，大大增加了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的可靠性。

1.3 PLC與電氣工程自動(dòng)化

電氣工程自動(dòng)化指的是在自動(dòng)化控制技術(shù)中融入計(jì)算機(jī)處理技術(shù)，是一門同時(shí)涉及電氣工程和計(jì)算機(jī)工程的應(yīng)用科學(xué)，近年來，隨著工業(yè)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量的提升，電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用。毫無疑問，未來計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)與電氣自動(dòng)化技術(shù)的結(jié)合必然會(huì)給工業(yè)生產(chǎn)帶來日新月異的變化。

2 PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

2.1 在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

PLC技術(shù)在數(shù)控系統(tǒng)中有著極為廣泛的應(yīng)用，當(dāng)前數(shù)控系統(tǒng)主要可以分為點(diǎn)位控制系統(tǒng)、直線控制系統(tǒng)和連續(xù)控制系統(tǒng)3種。數(shù)控系統(tǒng)在機(jī)械加工中發(fā)揮著不可替代的作用，例如點(diǎn)位控制系統(tǒng)主要應(yīng)用于機(jī)床加工中，運(yùn)用這種控制系統(tǒng)能夠在加工中實(shí)現(xiàn)點(diǎn)與點(diǎn)之間的精確移動(dòng)。具體來說數(shù)控系統(tǒng)的控制方法主要包括全功能數(shù)控裝置控制法和單板機(jī)控制法，這2種控制方法都運(yùn)用了PLC技術(shù)，其中全功能數(shù)控裝置的功能更加全面，但是相應(yīng)的運(yùn)行成本也較高，主要適用于一些大型機(jī)械加工企業(yè)。而單板機(jī)控制裝置則可以根據(jù)企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)需求任意調(diào)整機(jī)床功能，具有更強(qiáng)的靈活性和更低的運(yùn)行成本，因此更加適合中小企業(yè)的生產(chǎn)需要。

2.2 在順序控制中的應(yīng)用

PLC在工業(yè)生產(chǎn)中一項(xiàng)重要的應(yīng)用就是能將其作為順序控制器使用，尤其是在輸入工作時(shí)，遵照一定的生產(chǎn)順序能夠有效提升工業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量，同時(shí)能夠更好地保證工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性和安全性。我們以火力發(fā)電系統(tǒng)為例，在火力發(fā)電系統(tǒng)中，如果能夠合理地使用順序控制，將PLC技術(shù)應(yīng)用在輸煤系統(tǒng)內(nèi)，就能夠形成一套自動(dòng)化的輸煤流程，一方面提高了系統(tǒng)的智能化程度，節(jié)省了大量的人力勞動(dòng)，另一方面促進(jìn)了輸煤的質(zhì)量，明顯降低了能源消耗量和廢物排放量。如果能夠?qū)LC技術(shù)合理運(yùn)用在除灰系統(tǒng)內(nèi)部，就能夠形成自動(dòng)化的值班模式，有效降低火力發(fā)電企業(yè)的生產(chǎn)成本。

2.3 在開關(guān)量控制中的應(yīng)用

PLC在開關(guān)量控制中主要是通過邏輯形式參與控制作業(yè)的，近年來隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC系統(tǒng)在開關(guān)量控制中的應(yīng)用越來越廣泛。PLC的一個(gè)主要特點(diǎn)就是能夠?qū)C(jī)械繼電器替換成為虛擬繼電器，這樣大大降低了其運(yùn)行反應(yīng)時(shí)間，因此十分適用于開關(guān)量控制。另外，傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)中存在大量的線路和觸點(diǎn)，一旦觸點(diǎn)接觸不良或者線路接觸不良都會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，甚至造成安全隱患，而PLC技術(shù)則有效避免了此類問題，提高了電氣設(shè)備運(yùn)行的安全程度。

2.4 在立體倉庫控制上的應(yīng)用

立體倉庫指的是由幾層或者幾十層貨架堆積形成的儲(chǔ)存空間，在立體倉庫中，貨物的輸入和輸出都是采用物料運(yùn)輸設(shè)備完成的，現(xiàn)階段，立體倉庫在電氣工程領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。具體操作中，在PLC控制技術(shù)的作用下，能夠科學(xué)準(zhǔn)確地對貨物進(jìn)行輸入和輸出，同時(shí)利用上位機(jī)的顯現(xiàn)功能能夠準(zhǔn)確地檢測出立體倉庫中的貨物擺放情況，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對整個(gè)倉庫的有效控制和處理。在立體倉庫中運(yùn)用PLC技術(shù)，減少了倉庫管理員的日常重復(fù)工作，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了倉庫的自動(dòng)化管理，有效利用了倉庫儲(chǔ)存空間，提升了倉儲(chǔ)物流周轉(zhuǎn)效率。

3 PLC技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

3.1 加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化應(yīng)用

未來社會(huì)必將是信息化社會(huì)、自動(dòng)化社會(huì)以及智能化社會(huì)，因此PLC技術(shù)要想跟上時(shí)代的步伐就要做到與時(shí)俱進(jìn)，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化應(yīng)用，進(jìn)而有效提升PLC在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用能力。

3.2 增強(qiáng)抗干擾性能

在未來發(fā)展中，電氣工程市場競爭將愈發(fā)激烈，生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)技術(shù)更新發(fā)展也將更加快速，因此未來對PLC控制系統(tǒng)的技術(shù)性和安全性也提出了更高的要求，為了適應(yīng)電氣工程控制技術(shù)的需求，PLC技術(shù)必須具備更強(qiáng)的抗干擾性。

4 結(jié)語

總而言之，PLC技術(shù)以其較高的可靠性和較強(qiáng)的穩(wěn)定性在電氣工程自動(dòng)化發(fā)展中得到了廣泛應(yīng)用，同時(shí)PLC技術(shù)在不斷實(shí)踐過程中也獲得了飛速進(jìn)步。隨著科技的不斷發(fā)展，PLC相關(guān)技術(shù)也會(huì)不斷完善，未來的人機(jī)控制也必將日益完善化、人性化，我國電氣自動(dòng)化控制水平也必然得到大幅度提升。

參考文獻(xiàn)

[1]欒鵬.淺析PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的作用[J].電子制作，2013（17）：231.

[2]黨武剛.PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].技術(shù)與市場，2013（9）：45-47.

[3]任軍.智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的具體應(yīng)用探析[J].電子技術(shù)與軟件工程，2014（15）：228.