電氣控制與PLC 應用技術分析

曾慶楊

（河北港口集團有限公司水暖供應分公司，秦皇島 066000）

隨著自動控制技術的普及，很多工業(yè)生產(chǎn)都采取了自動控制方式，PLC 控制技術具有很好的二次開發(fā)性能，可以根據(jù)控制要求進行程序設計，與人機交互設置配合使用，可以為工業(yè)控制帶來很大的便利，很多企業(yè)的生產(chǎn)線都采用了該種方式，為了更好地把電氣控制與PLC技術進行結合，需對相關問題進行深入研究。

1 電氣控制和PLC 技術應用過程中存在的問題

1.1 經(jīng)常性控制錯誤

利用PLC 控制器進行電氣控制，經(jīng)常會出現(xiàn)一些控制性的錯誤，使得一些傳感器信號無法被準確地采集，引起該問題的主要原因為：（1）現(xiàn)場控制開關沒有完全閉合，使得采集到的數(shù)據(jù)與實際情況不符，使控制器無法按著控制邏輯輸出指令，會對正常的企業(yè)生產(chǎn)造成干擾。（2）信號傳輸線路老化等方面的影響，線路信號在傳輸過程中會出現(xiàn)丟失和異常，從而導致控制系統(tǒng)出現(xiàn)控制錯誤。這就使得PLC 控制器無法對數(shù)據(jù)信息進行準確地處理，也無法獲取到其他PLC 傳送過來的信息，無法按著生產(chǎn)要求進行控制。

1.2 執(zhí)行動作產(chǎn)生偏差

PLC 輸出控制指令后出現(xiàn)執(zhí)行偏差也是常見的應用問題，多是由于繼電器受到電磁干擾而無法使觸頭閉合，或者執(zhí)行機構的觸點存在故障，從而使PLC 輸出端信號無法得到執(zhí)行，同時，受到機械結構、變頻器等故障，也會導致執(zhí)行偏差。

1.3 運行過程產(chǎn)生偏差

PLC 控制器的電氣控制流程是先采集運行信號，然后通過邏輯計算輸出控制信號，再驅動執(zhí)行機構動作，并對執(zhí)行機構狀態(tài)進行監(jiān)測，并與輸出信號進行對比偏差，多而達到理想的控制精度。在程序執(zhí)行過程中，需要根據(jù)生產(chǎn)工藝需要確定控制輸出的功能。實際的控制過程中會存在與設定值產(chǎn)生偏差的現(xiàn)象，多是由于執(zhí)行設備長時間運行而導致的。會出現(xiàn)沒有控制生產(chǎn)工藝要求進行邏輯運算，或者執(zhí)行精度不理想等，這就對控制效果產(chǎn)生不利影響，需要生產(chǎn)人員掌握控制的實際情況。

2 電氣控制和PLC 應用技術的應用

2.1 機床的PLC 控制應用

在機床控制系統(tǒng)當中，PLC 控制器與CNC 系統(tǒng)是獨立存在的，機床運行信息的采集和傳輸主要由CNC來執(zhí)行，與PLC 控制器通信通過T/O 來完成，可以實現(xiàn)如下多種功能：（1）機床控制面板功能，操作人員可以按照使用要求來控制機床進行啟停、緊停和故障報警等功能。（2）程序控制。對控制系統(tǒng)運行異常進行報警，對面板輸入信號進行處理，可以自動識別信號輸入等，這些功能可以使PLC 控制的功能更為完善，可以使控制更加人性化，方便控制系統(tǒng)的安裝和調試。

2.2 立體倉庫的PLC 控制應用

立體倉庫是物流的重要組成部分，實現(xiàn)物流倉庫的自動控制，可以有效的提高物流效率。穿梭機是立體倉庫的重要執(zhí)行元件，可以實現(xiàn)對貨物的存取，為了提高控制精度可以采用閉環(huán)控制方式，采用高速計數(shù)器來對運行情況進行監(jiān)測，將計數(shù)信息處理后可以得到穿梭機的具體位置，將PLC 控制技術與電氣控制進行結合，可以有效提升倉儲效率，滿足當代物流管理的需要。也可以與管理系統(tǒng)進行結合，對每個物資的出入庫情況進行準確的掌握。

2.3 紡紗工藝的PLC 控制應用

紡紗需要采取流水線控制方式，根據(jù)紡紗工藝設計出高效的控制流程，為操作人員提供良好的人機界面，并配置開氣控制柜。需要PLC 控制系統(tǒng)可以準確采集到每個紗錠數(shù)據(jù)信息，然后把數(shù)據(jù)信息回傳到人機界面當中，可以讓操作人員更為直觀地了解到紗錠控制情況?？刂葡到y(tǒng)還應該具備邏輯結構分析能力，監(jiān)測紡紗執(zhí)行機構運行情況，利用網(wǎng)絡通信來進行數(shù)據(jù)傳輸，可以避免采用模擬信號受到設備運行的干擾，組建起完善的信息采集傳輸網(wǎng)絡，從而形成邏輯控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)還應該集成生產(chǎn)統(tǒng)計和質量檢測等功能，對原來的生產(chǎn)工藝進行優(yōu)化，可以更好地減少生產(chǎn)資金投入。

2.4 環(huán)形打孔銑平面的PLC 控制應用

由于環(huán)形打孔銑平面加工有著嚴格的要求，這就對PLC 控制系統(tǒng)控制性能提出更高的要求。在實際應用過程中，多要求操作人員利用PLC 控制器來制定生產(chǎn)流程，然后按照生產(chǎn)工藝和質量要求進行操作就可以完成。實際應用過程中存在著平面不合格的問題，還會受到材料性能方面的影響，需要對原有的控制流程進行優(yōu)化設計。在原有的控制系統(tǒng)中加入監(jiān)測預警控制程序，如果生產(chǎn)時檢測到不滿足標準要求的產(chǎn)品就發(fā)出預警信息，操作人員可以及時對不良工件進行處理，可以更好地保證產(chǎn)品質量。

2.5 水泵電機的PLC 控制應用

企業(yè)生產(chǎn)所需的水泵控制可采用自動控制、手動控制等方面。采用自動控制方式下，PLC 控制系統(tǒng)需要對水泵的累計運行時間進行計算，通過邏輯控制來確定運行時間最短的水泵作為主水泵。需要實時監(jiān)測供水干管壓力值，如果低于設定值則自動啟動水泵，保證企業(yè)生產(chǎn)對供水壓力的需要。還需要根據(jù)供水管線壓力和水罐液位情況進行監(jiān)測，按著生產(chǎn)要求來輸出控制信號給變頻器，從而實現(xiàn)對水泵的轉速控制，從而起到壓力控制效果。避免采用閥門控制帶來的壓力沖擊，變頻控制可以更好地節(jié)約電約，避免電機長期在額定轉速下運行。還需要根據(jù)實際情況啟動備用泵，PLC 控制器會結合監(jiān)測數(shù)據(jù)來默認主供水泵，優(yōu)選繼電器用于主水泵啟動，控制器發(fā)出控制命令后會使繼電器和變頻器動作，讓主泵和備用泵進行補充，從而為企業(yè)生產(chǎn)提供生產(chǎn)保障。

3 結束語

綜上所述，工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)離不開自動控制技術，采用PLC 控制技術可以簡化電氣控制系統(tǒng)結構，實現(xiàn)對生產(chǎn)信息的監(jiān)測，通過內部程序控制可以減少外部繼電器數(shù)量，為企業(yè)生產(chǎn)提供集成化控制方案，還可以組建起DCS 控制系統(tǒng)，為企業(yè)的生產(chǎn)決策提供準確的數(shù)據(jù)信息，企業(yè)的生產(chǎn)效率就會進一步提升，提高企業(yè)的市場競爭力。