基于PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用分析

王帥

【摘 要】可編程邏輯控制器是PLC的全稱(chēng)，PLC不僅僅是一種存儲(chǔ)器并且還可以編程，通常它以?xún)?nèi)部程序儲(chǔ)存可進(jìn)行為基礎(chǔ)，在存儲(chǔ)的同時(shí)它還能夠按照某些指令執(zhí)行與之相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作，當(dāng)處在特定的軟件系統(tǒng)的情況下，就拿自動(dòng)化控制電氣工程這個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)說(shuō)，在處理這個(gè)系統(tǒng)時(shí)PLC技術(shù)的效能就可以發(fā)揮的非常極致。本文以這個(gè)方面為出發(fā)點(diǎn)，先探討了是否有必要在自動(dòng)化控制電氣工程中運(yùn)用PLC技術(shù)，然后又討論了PLC技術(shù)運(yùn)用到自動(dòng)化控制的電氣工程時(shí)遇到的問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】電氣工程；PLC技術(shù)；自動(dòng)化控制電氣工程

電氣工程是目前科技領(lǐng)域的核心部分，正是電子技術(shù)的快速發(fā)展推動(dòng)了社會(huì)的前進(jìn)與變革，使人們邁入了以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，對(duì)人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷婢鶐?lái)了深刻的影響。PLC技術(shù)是當(dāng)前智能技術(shù)的代表，在實(shí)際應(yīng)用中接口性能優(yōu)良、抗干擾能力極強(qiáng)且具備較高的邏輯控制、模擬以及數(shù)據(jù)處理能力，將其應(yīng)用于電氣工程自動(dòng)化控制之中無(wú)疑能夠進(jìn)一步提升系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。所以圍繞PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用展開(kāi)分析具有重要的研究?jī)r(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

一、電氣工程自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)類(lèi)型

智能化是目前時(shí)代發(fā)展的主旋律，電氣設(shè)備亦是如此，對(duì)于大型電氣設(shè)備而言，實(shí)現(xiàn)控制過(guò)程的智能化能夠大幅降低工作人員工作強(qiáng)度，并為設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。隨著PLC技術(shù)的日臻成熟，在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用類(lèi)型越發(fā)多樣，可分為以下兩種類(lèi)型：

1）固定式。固定式是將所有系統(tǒng)固定于一身，即：中央處理器主板、液晶顯示屏、內(nèi)存卡等組成，每個(gè)部分均不可選擇且不具備在原有設(shè)備基礎(chǔ)上升級(jí)的能力。采取該模式的優(yōu)勢(shì)在于降低了PLC技術(shù)的應(yīng)用成本，每個(gè)輸入/輸出端口的平均價(jià)格均得到了大度降低，加之體積相對(duì)較小，還不會(huì)占用太大的空間，所以一般情況下固定式PLC往往被應(yīng)用于規(guī)模較小的電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)之中。

2）模塊式。模塊式則是由中央處理器模塊、存儲(chǔ)模塊、特有的輸入/輸出端口模塊等構(gòu)成，相較于固定式，此種結(jié)構(gòu)類(lèi)型的優(yōu)勢(shì)在于每個(gè)模塊均可以根據(jù)實(shí)際需要做進(jìn)一步的拓展，即每個(gè)模塊構(gòu)件可以隨意的更換及升級(jí)，操作靈活性大幅提高。但是，模塊式所應(yīng)用的輸入/輸出端模塊必須滿足電氣工程自動(dòng)化控制的需要，所以就要定時(shí)或不定時(shí)的更新和完善，付出的人力成本相對(duì)較高，因此，模塊式PLC多被應(yīng)用于復(fù)雜的電氣工程之中。無(wú)論是固定式PLC還是模塊式PLC在設(shè)計(jì)原理上均屬于總線式。

二、在電氣工程自動(dòng)化控制中應(yīng)用PLC技術(shù)的必要性

電氣自動(dòng)化從開(kāi)始就需要應(yīng)用到很高的技術(shù)，所以在各項(xiàng)技術(shù)飛速發(fā)展的今天在電氣自動(dòng)化中應(yīng)用PLC這一先進(jìn)技術(shù)是毋庸置疑的。各行各業(yè)中都會(huì)應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的成果，電氣自動(dòng)化行業(yè)也不例外，為了加快節(jié)奏，跟隨時(shí)代的步伐，使得公司在自動(dòng)化控制的電氣工程慢慢的開(kāi)始嘗試新的方法，希望能夠運(yùn)用信息技術(shù)的手段來(lái)全面開(kāi)發(fā)本身的系統(tǒng)性能，而在電氣工程自動(dòng)化控制中融入PLC技術(shù)，就集中體現(xiàn)了電氣自動(dòng)控制的信息化。據(jù)我們所知，現(xiàn)在所具有的優(yōu)勢(shì)的前提和基礎(chǔ)是電氣設(shè)備產(chǎn)品較大的儲(chǔ)存量與計(jì)算機(jī)較快的反應(yīng)速度的融合。因?yàn)橛辛薖LC技術(shù)的融入，多種自動(dòng)控制的電氣設(shè)備滿足了更多方面的需求，從而也顯示出了如下特點(diǎn)：更加快的速度；更加智能的運(yùn)行；更加廣泛的網(wǎng)絡(luò)分布；使集成化的特點(diǎn)展現(xiàn)了出來(lái)。

三、PLC技術(shù)在電氣工程技術(shù)中的應(yīng)用

目前PLC技術(shù)廣泛運(yùn)用于電力、機(jī)械、能源、工業(yè)生產(chǎn)線、人工智能機(jī)器人等各種自動(dòng)化控制領(lǐng)域，主要分類(lèi)如下幾種：

（一）簡(jiǎn)單的邏輯控制

開(kāi)關(guān)中的邏輯控制是PLC運(yùn)用中最基本的應(yīng)用領(lǐng)域，代替了傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)中的繼電器運(yùn)用，現(xiàn)代的PLC技術(shù)控制電路中的邏輯、順序等功能變得簡(jiǎn)單且高效，從工業(yè)生產(chǎn)上來(lái)看，為企業(yè)帶來(lái)了相當(dāng)大的好處。PLC技術(shù)可以用于單一設(shè)備的控制，也可以應(yīng)用于多設(shè)備或是生產(chǎn)線自動(dòng)化等復(fù)雜的控制領(lǐng)域。如印刷機(jī)、數(shù)控機(jī)床、生產(chǎn)流水線、制造業(yè)工廠自動(dòng)化管理設(shè)備等。

（二）模擬變量的控制

在工業(yè)控制領(lǐng)域中，會(huì)有多個(gè)連續(xù)變化的自變量，一些相關(guān)的模擬變量有涉及到物理的計(jì)量類(lèi)型，如溫度、壓力等。為了模擬變量能夠在可編程控制器中實(shí)現(xiàn)A/D和D/A轉(zhuǎn)換順暢且易于安裝，A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊在PLC生產(chǎn)商中得以大量推廣。將所有計(jì)算程序、控制算法集中于模塊中，更便于用戶可選擇性的使用。

（三）運(yùn)動(dòng)控制

PLC能夠控制的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型同樣也是廣泛，包括比較常見(jiàn)的圓周運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在用專(zhuān)用的控制模塊來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的位置、運(yùn)動(dòng)控制，簡(jiǎn)化模擬量的輸入和輸出。如單軸或多軸的位置控制模塊?，F(xiàn)在工控領(lǐng)域中的許多廠家都在采用plc簡(jiǎn)化模塊，運(yùn)用于機(jī)器人、機(jī)床、生產(chǎn)鏈等領(lǐng)域中。

四、PLC在電氣自動(dòng)化控制中的運(yùn)用

自改革開(kāi)放以來(lái)，，電氣工程是我國(guó)一直重視的一項(xiàng)產(chǎn)業(yè)，電氣工程不僅能給我國(guó)經(jīng)濟(jì)上帶來(lái)發(fā)展，也能促進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程。隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，PLC技術(shù)也不斷的發(fā)展進(jìn)步，某種程度上，PLC技術(shù)的進(jìn)步也受益于電氣工程技術(shù)的進(jìn)步。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迭代更新，PLC技術(shù)在今后的發(fā)展中，其功能和運(yùn)用領(lǐng)域均會(huì)朝著多元化的方向發(fā)展，控制的語(yǔ)言會(huì)更加完善，創(chuàng)新的PLC技術(shù)也會(huì)更適應(yīng)電氣設(shè)備自動(dòng)化的需要。

PLC新技術(shù)的發(fā)展愈來(lái)愈快，適應(yīng)的領(lǐng)域也更加豐富，但PLC技術(shù)還存在著許多待完善的問(wèn)題需要我們?nèi)ソ鉀Q。在較復(fù)雜的環(huán)境下使用PLC技術(shù)，會(huì)受到一系列因素干擾，比如電磁波，相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果也會(huì)有很大的誤差；因此其抗干擾能力較差，還需要我們?nèi)ヌ岣吆屯晟?。在我們運(yùn)用PLC技術(shù)時(shí)，要找到其優(yōu)點(diǎn)加以合適運(yùn)用。遇到PLC技術(shù)的缺點(diǎn)時(shí)，加以修正，以便在以后的研究中克服這些不足，如此便會(huì)更加完善PLC技術(shù)的運(yùn)用。

隨著人工智能的誕生，今后的制造企業(yè)中必定會(huì)生產(chǎn)出非常智能的電氣工程產(chǎn)品黑科技，這就要求在創(chuàng)造設(shè)計(jì)過(guò)程中符合具體的應(yīng)用環(huán)境，不斷完善人機(jī)交互的設(shè)計(jì)，這樣一來(lái)，電氣控制的適用領(lǐng)域?qū)?huì)拓寬。PLC技術(shù)這一新技術(shù)必將是今后發(fā)展的必然趨勢(shì)，主要包括多個(gè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)建設(shè)的控制系統(tǒng)。之所以大力推廣PLC技術(shù)的運(yùn)用，是因?yàn)镻LC技術(shù)具備網(wǎng)路布局廣泛，密度大，可靠性高等優(yōu)勢(shì)。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上，針對(duì)當(dāng)前電氣自動(dòng)化控制而言，PLC技術(shù)已是一項(xiàng)非常先進(jìn)的技術(shù)，PLC技術(shù)是十分適合的技術(shù)。與傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)化比價(jià)，PLC技術(shù)能夠補(bǔ)充很多不足之處。因此，企業(yè)中要想降低人力成本，提高企業(yè)生產(chǎn)線效率，減少勞動(dòng)力，降低材料的使用，優(yōu)化生產(chǎn)流程，PLC技術(shù)的應(yīng)用已是大勢(shì)所趨；如此一來(lái)，在面對(duì)當(dāng)前復(fù)雜經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)環(huán)境下也能夠在很大程度上提升公司的競(jìng)爭(zhēng)力，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與信息技術(shù)的成熟也使得電氣控制系統(tǒng)更加安全可靠，由此，電氣控制技術(shù)在自動(dòng)化控制領(lǐng)域中的應(yīng)用將會(huì)更加普遍和深入。

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