芻議電氣自動化控制中的PLC應(yīng)用

沈德斌

（大連佳林設(shè)備制造有限公司，遼寧 大連 116000）

為了解決電氣自動化系統(tǒng)運(yùn)行中的常見問題，我們要嚴(yán)格控制系統(tǒng)運(yùn)行，保證其穩(wěn)定性，一般來說PLC這種可以編程控制器的使用是最為常見的手段。PLC不但能夠監(jiān)督電氣自動化系統(tǒng)的運(yùn)行，還能保證運(yùn)行效率與安全，減少人力與物力的浪費(fèi)，降低電氣成本。

一、PLC的含義和特點(diǎn)

我們將可編程控制器簡稱為“PLC”，它基于用戶程序需求，通過系統(tǒng)軟件控制，依照“串行”方式運(yùn)行。由于PLC中的CPU同一時刻只能執(zhí)行一條程序命令，一直到程序結(jié)束才能按照順序進(jìn)行下一個數(shù)據(jù)處理，循環(huán)往復(fù)。PLC的優(yōu)勢可以總結(jié)為四個方面。首先，它的性價(jià)比是同種類設(shè)備中最高的，各項(xiàng)功能遙遙領(lǐng)先，它具有一些獨(dú)一無二的功能，只有PLC技術(shù)才能成功發(fā)揮，在工作狀態(tài)下，能通過分散聯(lián)網(wǎng)的方式對其進(jìn)行有效的集中管理。其次，PLC程序操作簡單便捷，使用者對計(jì)算機(jī)編程技術(shù)有一些的簡單了解就可以進(jìn)行操作，開發(fā)與編程的過程也是十分簡單便捷，技術(shù)要求低，這樣不但降低了對使用者的專業(yè)技術(shù)水平的要求還能夠提高工作質(zhì)量與效率。再次，PLC的硬件配套設(shè)施是多變的，不同的系統(tǒng)配置就會形成功能不一樣的控制系統(tǒng)，對于工藝變化也具有良好的適應(yīng)性。最后，PLC的維護(hù)與修理非常簡單，它可以在運(yùn)行中進(jìn)行自檢，出現(xiàn)故障后能夠及時處理，更為突出的優(yōu)勢是PLC系統(tǒng)的故障率很低，不需要更多的精力關(guān)注其故障頻率。

二、PLC在電氣自動化中的應(yīng)用

（一）進(jìn)行順序控制

PLC在電氣自動化中的應(yīng)用最為廣泛的是順序的控制，很多地方都會用到這種順序控制技術(shù)，這里我們以輸煤系統(tǒng)為例。輸煤系統(tǒng)越科學(xué)先進(jìn)，煤炭的生產(chǎn)效率就越高，優(yōu)秀的輸煤系統(tǒng)能夠促進(jìn)生產(chǎn)，降低成本提高生產(chǎn)效率。傳統(tǒng)輸煤系統(tǒng)以分層式結(jié)構(gòu)為主，分為主站層、遠(yuǎn)程站以及現(xiàn)場傳感器，操作人員通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作。于此不同的現(xiàn)代化輸煤系統(tǒng)則是使用PLC進(jìn)行控制，少量工作人員進(jìn)行監(jiān)控就可以讓輸煤系統(tǒng)自主運(yùn)行，降低人工成本的同時，更有效率。

（二）進(jìn)行開關(guān)量控制

PLC最初設(shè)計(jì)時就是用于開關(guān)量的控制，在這個功能上它的能力是顯而易見的，控制的入出點(diǎn)數(shù)多少都可以自由變化，聯(lián)網(wǎng)能夠使所控點(diǎn)數(shù)不受限，多少都可以輕易掌控。PLC對于開關(guān)量的邏輯控制也可以分為多種，諸如，組合、時序、即/延時以及固定/隨機(jī)等等。不僅僅是硬件結(jié)構(gòu)可以隨意組合改變，它的軟件程序也是可以變化的，根據(jù)編制的程序統(tǒng)統(tǒng)，控制的方式也不一樣，呈現(xiàn)的結(jié)果也不盡相同，操作與運(yùn)行方式非常靈活，可以隨時改變，備好多套編寫好的程序或者程序組合，一共隨時調(diào)換使用。這樣的特點(diǎn)使PLC適用于非常多的企業(yè)、場合與工業(yè)現(xiàn)場。

（三）進(jìn)行調(diào)速器控制

在進(jìn)行一個新的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)或者對現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行升級改造過程中，控制電機(jī)的速度是常見的運(yùn)行步驟，通過PLC模擬量控制模塊對設(shè)備的變頻調(diào)速器進(jìn)行控制既經(jīng)濟(jì)又安全簡便，非常值得推廣。隨著調(diào)速器不斷升級變化的歷程，從機(jī)械到電氣，再到計(jì)算機(jī)控制調(diào)速器，是一個快速發(fā)展的歷程，隨之變化的是PLC控制，從測試單元、調(diào)節(jié)單元以及執(zhí)行單元這幾個測速與調(diào)節(jié)的部分都有了接近完善的改變。

三、PLC在電氣自動化系統(tǒng)中的發(fā)展前景

首先，PLC在電氣自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用會隨著網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化更加深入。時至今日，PLC系統(tǒng)的系列化產(chǎn)品已經(jīng)初具規(guī)模，多樣的產(chǎn)品功能適用于各行各業(yè)。PLC強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力以及邏輯處理功能，不僅僅減少了控制設(shè)備的外部接線，還縮短了系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及建設(shè)的周期，PLC的自檢功能使得設(shè)備的維護(hù)變得簡單起來，最為重要且突出的優(yōu)勢在于能夠通過系統(tǒng)程序的改變，改變生產(chǎn)運(yùn)作方式。這些優(yōu)勢使得PLC在建筑工程中的中央空調(diào)系統(tǒng)、交通管理系統(tǒng)以及數(shù)控系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。

其次，PLC系統(tǒng)可靠性高。衡量一個電氣控制設(shè)備的好壞或者說關(guān)鍵性能如何主要看是否穩(wěn)定可靠。在這一方面，PLC基于嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝與自身大規(guī)模的集成電路技術(shù)，不斷地提高自身的穩(wěn)定性與可靠性。與傳統(tǒng)的相同規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)作對比，PLC的電氣接線與開關(guān)節(jié)點(diǎn)少之又少，但是卻具有著相同甚至更加強(qiáng)大的功能，并且通過自檢功能發(fā)現(xiàn)故障時，隨時警報(bào)，這樣不僅減少了故障，還降低了成本。這樣無論從成本上或者是用壽命上考慮，使用PLC系統(tǒng)更加具有說服力。

再次，操作簡便，易于推廣。PLC的使用范圍非常廣泛，其中電氣自動化方面更是使用頻繁。PLC的接口簡單，系統(tǒng)編程語言簡單易學(xué)，很容易理解與接受，其中梯形圖語言的圖形符號與表達(dá)方式接近于繼電器電路圖，因此，對于不熟悉計(jì)算機(jī)編程的工作人員來說接觸起來毫無陌生感，能夠快速上手，并且一兩個人就能夠做到以前一個部門人力的工作量，節(jié)省了大部分的人工成本。

最后，電氣自動化發(fā)展趨勢要求PLC的加入。電氣自動化分布式發(fā)展的一個特點(diǎn)是保證所有智能模塊在網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行時，都要有一個獨(dú)立的工作網(wǎng)絡(luò)，這樣才能達(dá)到分散系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的目的。而電氣自動化系統(tǒng)的開放化理念則是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與外界網(wǎng)絡(luò)的鏈接，這則需要系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有與外界的接口。電氣自動化的信息化理念則是系統(tǒng)能夠?qū)λ盏降乃行畔⑦M(jìn)行綜合處理，達(dá)到技術(shù)與管理一體化。能夠滿足這些所有的要求，非PLC莫屬。

綜上所述，電氣自動化系統(tǒng)與PLC控制系統(tǒng)相結(jié)合已經(jīng)成為了電氣工程的一大發(fā)展趨勢。PLC控制系統(tǒng)在電氣自動化中的應(yīng)用不僅能節(jié)約人力資源，還能降低成本，保證設(shè)備安全運(yùn)行的同時，提高工作效率和項(xiàng)目的利潤。