PLC在電氣自動化控制中的應(yīng)用

羅子林

摘 要：在電子計(jì)算機(jī)飛速發(fā)展的浪潮下，使用PLC技術(shù)的電氣自動化控制系統(tǒng)逐漸推廣開。PLC技術(shù)為電氣工程自動化領(lǐng)域帶來了新的可能性，擴(kuò)展了它的發(fā)展道路，頗有使用價(jià)值。本文將從PLC的特點(diǎn)出發(fā)，介紹其在電氣自動化控制領(lǐng)域的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：PLC;電氣自動化控制;應(yīng)用

引言

伴隨著總線技術(shù)和現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的發(fā)展與探索，傳統(tǒng)繼電器難堪重負(fù)。1969年可編程式控制器相應(yīng)而生，它的使命就是取代繼電器并執(zhí)行原邏輯或順序控制功能。如今PLC已成為電氣自動化設(shè)備控制系統(tǒng)中的核心，了解PLC的相關(guān)事宜將有助于我們更高效地使用設(shè)備。

1 PLC名詞含義及特點(diǎn)

1.1 PLC簡述

PLC是可編輯邏輯控制器（Programmable Logic Controller）的英語縮寫，是一種專為工業(yè)制造設(shè)計(jì)的依靠微型處理器、整合現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)的電子裝置。PLC基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)包含有電源、輸入輸出回路、程序編輯器、中央處理器和儲存器五個(gè)部分，隨著PLC技術(shù)的不斷發(fā)展，可應(yīng)用領(lǐng)域也在逐漸擴(kuò)寬，以DCS（集散控制系統(tǒng)）和FCS（總線控制系統(tǒng)）為基礎(chǔ)的新一代PLC在產(chǎn)品的生產(chǎn)與應(yīng)用中起到了整體控制系統(tǒng)的作用[1]。

1.2 PLC主要特點(diǎn)

1.2.1 適應(yīng)性好

PLC的銷售目標(biāo)直面企業(yè)用戶設(shè)備，需要良好的通用能力。故PLC所選用的I/O端口通用性極好：只需將現(xiàn)場的設(shè)備與PLC的接口一一對應(yīng)接好，寫入程序即可;系統(tǒng)使用的編程語言易于理解，技術(shù)員可以快速理解系統(tǒng)所表達(dá)的設(shè)施功能，縮減了系統(tǒng)開發(fā)周期。與互聯(lián)網(wǎng)連接后，用戶更是可以做到在線修改程序，無需像繼電器一樣對機(jī)器進(jìn)行拆卸調(diào)整，為檢查系統(tǒng)運(yùn)行和查錯(cuò)提供了極大的便利。

1.2.2 擴(kuò)展性強(qiáng)

PLC除開本身的邏輯功能，可以搭配使用各種擴(kuò)展模塊、智能化單元、特殊用途組件組合成不同的控制系統(tǒng)，輕松面對多種情況下的功能需求。在內(nèi)部，通過替換不同規(guī)格的CPU可以實(shí)現(xiàn)高低檔搭配，根據(jù)需要的運(yùn)算能力采用合理的選擇，達(dá)成最優(yōu)解[2]。

1.2.3 可靠性高

PLC在內(nèi)部電源采取了多種方法減少電源因素對工作狀態(tài)的影響，保證了基礎(chǔ)供電質(zhì)量。并且在輸入輸出接口電路這樣容易彼此干擾的區(qū)域?qū)⑵涓綦x開，以免產(chǎn)生干擾。由此，PLC可以在電場環(huán)境復(fù)雜的環(huán)境下正常工作而不被影響。

1.2.4 體積小，重量輕

PLC的小型化技術(shù)成熟，迷你版底面尺寸可以小于100mm，重量低于150g，很容易加裝到設(shè)備中實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。

1.2.5 操作易上手

PLC使用簡明易懂的梯形圖或語句表等編程語言命令相應(yīng)的模塊單元，不要求計(jì)算機(jī)知識，所以培訓(xùn)開發(fā)周期短，調(diào)試運(yùn)行快捷，運(yùn)用靈活，可以依據(jù)現(xiàn)場情況組合成不同規(guī)格的控制系統(tǒng)。

2 PLC在電氣自動化控制中的應(yīng)用領(lǐng)域

2.1 交通控制器

在交通系統(tǒng)中，PLC多被用于信號燈開關(guān)的控制和整個(gè)交通系統(tǒng)的總線控制，協(xié)助調(diào)度員優(yōu)化交通系統(tǒng)的工作狀態(tài)。道路堵塞是現(xiàn)代都市的一大常見交通難題，而將可編程控制器應(yīng)用在交通系統(tǒng)中，道路監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)會更加完善，出現(xiàn)交通事故時(shí)的處理速度會大大提升，節(jié)約了交通行政的時(shí)間成本，提升了系統(tǒng)工作效率。

2.2 機(jī)床電器控制

加工機(jī)床進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)時(shí)，電氣和液壓的銜接過程中如果接觸器控制的轉(zhuǎn)換時(shí)間出現(xiàn)失誤很容易導(dǎo)致機(jī)床出現(xiàn)難以排除的故障。如果能運(yùn)用PLC技術(shù)控制靈活的特性，調(diào)高時(shí)間精度并加裝監(jiān)控組件，就可以取代原有的接觸器控制電路，實(shí)現(xiàn)工作-監(jiān)管-報(bào)警的一體化自檢體系，提高電氣設(shè)施的使用效率。從設(shè)備穩(wěn)定性上看，PLC所屬的硬件電路使用大規(guī)模集成電路，元件數(shù)量較少，構(gòu)造簡單，發(fā)生故障的概率更小，值得信賴。而從系統(tǒng)控制上看，功能各異的模塊均處在總線控制之下，可以使用軟件完成全部工作，這提高了系統(tǒng)的便利程度。由于系統(tǒng)通用，新功能的開發(fā)也受到不少惠處：模擬的工作環(huán)境更加真實(shí)，算法的調(diào)整和試運(yùn)行也都可以在軟件中進(jìn)行，促進(jìn)了使用功能的多元化[3]。

2.3 中央空調(diào)系統(tǒng)控制

中央空調(diào)的溫度控制利用PLC可以維持在一個(gè)穩(wěn)定的工作狀態(tài)，日常維護(hù)便捷，性價(jià)比高。同時(shí)PLC優(yōu)秀的監(jiān)控系統(tǒng)可以做到空調(diào)主機(jī)之間細(xì)致的溫度控制，抗干擾能力很好，與直接數(shù)字控制和繼電器相比，綜合性性能最好，是現(xiàn)在市面上中央空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的控制方法。

3 PLC發(fā)展趨勢

3.1 強(qiáng)化抗干擾性能

隨著電子工業(yè)設(shè)備的豐富，其工作產(chǎn)生的各種電磁雜波會使工作環(huán)境更加惡劣，在這種環(huán)境中PLC的運(yùn)算系統(tǒng)可能會出現(xiàn)失誤，需要改進(jìn)出更高的抗干擾性能應(yīng)對這些雜波，保證技術(shù)的穩(wěn)定性。

3.2 提高數(shù)字化程度

信息時(shí)代的來臨意味著一種新的控制方法出現(xiàn)：通過數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)進(jìn)行工作。PLC也應(yīng)順應(yīng)時(shí)代潮流，利用其本身基于數(shù)字編程的特性，實(shí)現(xiàn)智能化控制。

結(jié)束語

PLC是一項(xiàng)在可靠性和穩(wěn)定性上都很優(yōu)秀的技術(shù)，能合理使用的話可以很大程度上簡化原本繁瑣的繼電器邏輯電路，優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的同時(shí)降低成本。除此之外，PLC維修便利和較低的使用門檻也是它能夠在工業(yè)電氣化設(shè)備自動化控制系統(tǒng)中管飯運(yùn)用的原因之一。這些特性為新一代的設(shè)備自動化裝置研發(fā)指明了攻研方向，值得借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]蘇鵬.PLC在電氣自動化控制中的應(yīng)用[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2015，1412：62-63.

[2]張紅麗.PLC在電氣自動化控制中的應(yīng)用[J].山西能源學(xué)院學(xué)報(bào)，2017，3004：51-53.

[3]張亮軍.PLC技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016，03：144.