PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

王譽(yù)愽 呂建國(guó)

摘 要：PLC 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的結(jié)合，是一種電子裝置，具有質(zhì)量耗費(fèi)功率小、使用簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，而在這些技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，PLC技術(shù)也得到了極大的改進(jìn)，其應(yīng)用的范圍也逐漸的擴(kuò)展。在現(xiàn)階段的各個(gè)領(lǐng)域中，PLC技術(shù)由于其所具有的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中得到了廣泛的應(yīng)用，有效的推動(dòng)了工業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣工程 PLC控制 應(yīng)用

1. PLC 與電氣控制概述

隨著科技的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)以及各種信息技術(shù)都得到了極大的發(fā)展，它能夠適合各種電氣操作系統(tǒng)。處理數(shù)據(jù)和預(yù)算數(shù)據(jù)是PLC 技術(shù)的基礎(chǔ)能力，能夠?qū)﹄姎饪刂浦邢到y(tǒng)產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。它具有較強(qiáng)的抗干擾能力。傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)并不具備抗干擾能力，在干擾因素的影響下，會(huì)降低應(yīng)用效果，不能發(fā)揮裝置的基礎(chǔ)功能。使用PLC 技術(shù)之后，能夠在各種集成電路的支撐下抵抗干擾，保證機(jī)械電氣控制裝置性能，對(duì)機(jī)械工程的進(jìn)步起到了很大作用。

2. PLC 應(yīng)用技術(shù)在電氣控制中起到的作用

2.1 數(shù)字操控的作用。當(dāng)PLC 系統(tǒng)檢測(cè)到設(shè)備出現(xiàn)故障后，迅速使用簡(jiǎn)單數(shù)控或編程的形式，向電氣控制設(shè)備發(fā)布相關(guān)指令，電氣設(shè)備接收到指令后自動(dòng)作業(yè)，修復(fù)故障或發(fā)出警報(bào)。

2.2 自動(dòng)控制的作用。電氣設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程中可能會(huì)遇到一些問(wèn)題，以往的電氣控制系統(tǒng)往往會(huì)需要人工操作進(jìn)行解決，使用PLC 技術(shù)后，PLC 系統(tǒng)中存在著一些內(nèi)置程序，工作人員也可以事先預(yù)估電氣設(shè)備中可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題并編譯一些程序存儲(chǔ)在PLC 系統(tǒng)中，當(dāng)電氣設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題后， PLC 系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)處理問(wèn)題，而不需要工作人員手動(dòng)解決。

2.3 即時(shí)反饋的作用。PLC 擁有即時(shí)反饋的功能，根據(jù) PLC 設(shè)備的反饋，相關(guān)人員能夠即時(shí)了解電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，一旦電氣設(shè)備的運(yùn)行出現(xiàn)故障，工作人員能通過(guò)反饋迅速了解，然后排除故障。

3. PLC 應(yīng)用技術(shù)在電氣控制中故障問(wèn)題的應(yīng)對(duì)措施

3.1 PLC 應(yīng)用技術(shù)在電氣控制中的常見(jiàn)故障

3.1.1 執(zhí)行動(dòng)作出現(xiàn)差錯(cuò)。當(dāng)控制負(fù)載或電磁干擾的接觸器出現(xiàn)故障或接觸松動(dòng)時(shí)，PLC 發(fā)出的執(zhí)行指令就無(wú)法準(zhǔn)確的傳送到執(zhí)行端，控制系統(tǒng)接收到的指令存在問(wèn)題，自然不能按照目標(biāo)進(jìn)行工作，這種情況即執(zhí)行動(dòng)作出現(xiàn)差錯(cuò)。另外機(jī)械開(kāi)關(guān)自身出現(xiàn)故障、接觸不良、控制變頻器被損害、電動(dòng)閥出現(xiàn)問(wèn)題等等故障都會(huì)造成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)。

3.1.2 經(jīng)常性控制出錯(cuò)。經(jīng)常性控制出錯(cuò)會(huì)導(dǎo)致傳送至PLC 系統(tǒng)內(nèi)部的信號(hào)不夠完整準(zhǔn)確，進(jìn)而出現(xiàn)控制偏差，一般來(lái)說(shuō)，經(jīng)常性控制偏差出現(xiàn)的原因主要有以下幾點(diǎn)：

（1）當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)的電磁開(kāi)關(guān)等設(shè)備打開(kāi)卻沒(méi)有完全閉合時(shí)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)及收集會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致PLC 系統(tǒng)接收的信息不夠準(zhǔn)確，進(jìn)而出現(xiàn)經(jīng)常性控制偏差，影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行;

（2）電氣設(shè)備在使用一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)一定的線(xiàn)路老化，線(xiàn)路使用過(guò)程中受到不可控外力影響出現(xiàn)線(xiàn)路中斷或工作人員在安裝移動(dòng)設(shè)備時(shí)不夠仔細(xì)致使機(jī)械線(xiàn)路損壞，這些原因都會(huì)導(dǎo)致輸送信號(hào)出現(xiàn)故障，進(jìn)而影響PLC 控制系統(tǒng)抽取、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性;

（3）線(xiàn)路接觸點(diǎn)不牢靠、接觸點(diǎn)損壞等原因都會(huì)導(dǎo)致線(xiàn)路連接處接觸不良，會(huì)影響工作現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的儲(chǔ)存收集，現(xiàn)場(chǎng)信息不能夠及時(shí)準(zhǔn)確完整的輸入到PLC 控制處理系統(tǒng)中，自然不能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行精確的處理、決策，從而影響控制系統(tǒng)的正常工作。

3.2 故障解決的方法。

3.2.1 改進(jìn)PLC 電氣控制中的預(yù)警系統(tǒng)。在PLC 系統(tǒng)中配置完善的故障預(yù)警系統(tǒng)是十分有必要的。預(yù)警系統(tǒng)應(yīng)該能夠?qū)ο到y(tǒng)執(zhí)行的動(dòng)作進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控與檢測(cè)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出的指令出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)預(yù)警機(jī)制應(yīng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并迅速自行調(diào)整或發(fā)出警報(bào)，提醒相關(guān)工作人員檢查、修復(fù)，保證控制系統(tǒng)穩(wěn)定工作，避免因指令錯(cuò)誤帶來(lái)的失誤。

3.2.2 加強(qiáng)PLC 控制系統(tǒng)中輸入信號(hào)的準(zhǔn)確度。想要保證PLC 系統(tǒng)發(fā)出的指令正確必須確保它接收的信息準(zhǔn)確，因此，控制系統(tǒng)中各種設(shè)備及零件必須耐用可靠，能夠及時(shí)完整的傳輸信號(hào)。另外還可以采取其它措施提高控制的靈敏度，如及時(shí)更新主頁(yè)面功能模塊等，控制設(shè)備的靈敏度加強(qiáng)了，才能盡可能減少控制過(guò)程中的錯(cuò)誤。

4. PLC 應(yīng)用技術(shù)在電氣控制中應(yīng)用

4.1 PLC 技術(shù)在機(jī)床中的應(yīng)用。機(jī)床的電氣控制中，PLC 系統(tǒng)首先向計(jì)算機(jī)數(shù)字控制機(jī)床（CNC）下達(dá)命令，CNC 將命令準(zhǔn)確解讀后控制電氣設(shè)備進(jìn)行工作。數(shù)控機(jī)床中，PLC 系統(tǒng)與CNC 裝置是相互獨(dú)立的，PLC 在機(jī)床電氣控制中的程序步驟為：程序初始化、急停、顯示數(shù)控機(jī)床工作步驟、顯示機(jī)床坐標(biāo)軸（X、Y）、顯示機(jī)床液壓、顯示工作壓力、控制主軸使能、警報(bào)， PLC 實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)床的工作狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)機(jī)床工作參數(shù)異常，能夠準(zhǔn)確的判斷故障產(chǎn)生的部位，并發(fā)出警報(bào)。

4.2 PLC 技術(shù)在砂漿攪拌站中的應(yīng)用?，F(xiàn)代的砂漿攪拌站已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)拌漿，將PLC 系統(tǒng)應(yīng)用到砂漿攪拌機(jī)中以后，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)砂漿攪拌機(jī)電氣設(shè)備的各種控制，比如電機(jī)控制、人機(jī)界面處理等等。通過(guò)PLC 系統(tǒng)能夠及時(shí)采集到各電子秤控制器收集的數(shù)據(jù)，并將信息及時(shí)傳遞到人機(jī)界面，操作人員根據(jù)PLC 傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息，了解攪拌斗的工作狀況，進(jìn)而判斷機(jī)器運(yùn)行是否出現(xiàn)故障。另外，PLC 系統(tǒng)還承擔(dān)了攪拌砂漿檢測(cè)、清除、收集、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等等功能，使砂漿攪拌機(jī)的管理維護(hù)與數(shù)據(jù)分析工作更加方便。PLC 系統(tǒng)的應(yīng)用，有效的提高了砂漿攪拌機(jī)電氣控制系統(tǒng)的精度，降低了人工操作的錯(cuò)誤率，減少了原材料的的浪費(fèi)，提高了砂漿攪拌的工作效率，降低了生產(chǎn)成本，對(duì)于優(yōu)化砂漿攪拌機(jī)的工作流程至關(guān)重要。

4.3 PLC 在泥水處理設(shè)備中的應(yīng)用。泥水處理設(shè)備擁有良好的集成功能，利用PLC 編制好工作流程后輸入到泥水設(shè)備工控機(jī)中，設(shè)備就能夠按照相關(guān)指令完成整個(gè)作業(yè)流程。PLC 系統(tǒng)能夠提前預(yù)設(shè)好設(shè)備工作的各種標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)工作過(guò)程中，設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)軟繼電器，漏電開(kāi)關(guān)，，電控閥及電機(jī)等故障問(wèn)題時(shí)，PLC 系統(tǒng)就會(huì)立刻報(bào)告錯(cuò)誤顯示，PLC 系統(tǒng)的應(yīng)用有效的提高了機(jī)械的人工智能，減少了人力的投入，降低能使用成本。

4.4 PLC 技術(shù)在盾構(gòu)機(jī)中的應(yīng)用。盾構(gòu)在地鐵施工中占有很大一部分作用，盾構(gòu)機(jī)的控制系統(tǒng)屬于閉環(huán)控制的方式，PLC 是盾構(gòu)機(jī)控制系統(tǒng)的核心。電氣控制中，首先由編碼器收集轉(zhuǎn)數(shù)信息然后反饋給高速計(jì)數(shù)器，由高速計(jì)數(shù)器將數(shù)字信號(hào)傳輸給PLC 系統(tǒng)，然后再由PLC 發(fā)送命令控制電氣設(shè)備的工作，實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的閉環(huán)控制。將PLC 應(yīng)用到盾構(gòu)機(jī)的電氣控制系統(tǒng)中有效的提高了控制精度，使盾構(gòu)機(jī)操作更加便捷、高效。

結(jié)束語(yǔ)

將PLC 技術(shù)應(yīng)用到電氣設(shè)備的控制系統(tǒng)中，有效提高了電氣控制設(shè)備工作的精度，對(duì)于實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)化有很大的幫助。當(dāng)前我國(guó)的PLC 在電氣控制設(shè)備中的應(yīng)用還存在著一些問(wèn)題，影響了設(shè)備的工作效率，本文就一些常見(jiàn)故障進(jìn)行了總結(jié)，并初步提出了幾點(diǎn)解決建議，但具體的應(yīng)用過(guò)程中，還需要使用人員加強(qiáng)管理，在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中積累經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而促進(jìn)PLC 系統(tǒng)應(yīng)用效率的提高。

參考文獻(xiàn)：

[1] 周石強(qiáng)，郭強(qiáng)，劉旭東等.電氣控制與PLC 應(yīng)用技術(shù)的分析研究[J].中華民居，2014（01）.

[2] 余柱，張飛.電氣控制與PLC 應(yīng)用技術(shù)的分析研究[J]. 化工管理，2014（12）.

[3] 高洪濤，劉成.關(guān)于電氣控制與PLC 應(yīng)用技術(shù)的分析 [J]. 科技風(fēng)，2015（09）