電氣自動化設(shè)備中PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用

李海芹

(新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453000)

1 PLC控制系統(tǒng)概述

1.1 概念

PLC控制系統(tǒng)類型主要包含了FCS系統(tǒng)和DCS系統(tǒng)。具體來說，F(xiàn)CS系統(tǒng)主要是指現(xiàn)場總線型控制模塊，它主要是利用PLC技術(shù)對于電氣自動化系統(tǒng)當(dāng)中的開關(guān)進行操作和控制，體現(xiàn)出了高效率的信息傳遞的優(yōu)勢，有效穩(wěn)定工作網(wǎng)絡(luò)布局，體現(xiàn)出了功能結(jié)構(gòu)的多樣化特征，使電氣自動化設(shè)備處在較為穩(wěn)定的運營環(huán)境當(dāng)中，提高設(shè)備數(shù)據(jù)的傳輸效率，保證工作任務(wù)能夠順利完成[1]。除此之外，F(xiàn)CS系統(tǒng)呈現(xiàn)出系統(tǒng)化的模塊特征，可以對于電氣化設(shè)備當(dāng)中諸多裝置鋪設(shè)出網(wǎng)絡(luò)化的架構(gòu)，使得電氣自動化設(shè)備體現(xiàn)出智能化的特征。它可以通過相關(guān)的技術(shù)對于電氣化操作設(shè)備做出差異化的調(diào)控，PLC控制系統(tǒng)能夠顯著提高設(shè)備的穩(wěn)定性和操作的準(zhǔn)確性，對于控制程序的步驟做出設(shè)置，使電氣化設(shè)備能夠發(fā)揮出實際的價值。PLC控制系統(tǒng)在實際使用的過程當(dāng)中具有較高的綜合性和系統(tǒng)性，具體而言，PLC控制系統(tǒng)主要是由編程架構(gòu)、交互端口等結(jié)構(gòu)組成，在實際使用的過程當(dāng)中體現(xiàn)出了電氣設(shè)備一體化的優(yōu)勢。

1.2 優(yōu)勢

PLC控制系統(tǒng)在運行的過程當(dāng)中可以選擇合適的編程控制器進行操作，匹配系統(tǒng)的設(shè)計要求。小型化的編程控制器在運用的過程當(dāng)中對于能源的消耗量較小，裝備的結(jié)構(gòu)也較為簡單，安裝也較為便捷，占地面積小，由于這些優(yōu)勢，小型化的PLC控制系統(tǒng)當(dāng)前已經(jīng)被廣泛地運用到了電氣自動化設(shè)備當(dāng)中。PLC控制系統(tǒng)在使用的過程當(dāng)中較為簡單和直觀，使用過程當(dāng)中可以使用編譯圖號來對工作步驟和細節(jié)進行標(biāo)注和表示，與傳統(tǒng)的繼電器電路系統(tǒng)存在一定的相似性，因此容易被工作人員學(xué)習(xí)和掌握[2]。PLC控制系統(tǒng)在使用的過程當(dāng)中只需要掌握簡便的系統(tǒng)操作步驟便能夠?qū)ζ溥M行操控，也正是因為操作的便捷，因此才能夠被大范圍地使用。

2 電氣自動化設(shè)備中PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1 開關(guān)量控制

開關(guān)量控制是電氣自動化設(shè)備運行的關(guān)鍵步驟，在傳統(tǒng)的電氣自動化技術(shù)當(dāng)中，一般是采用電磁性繼電器來完成開關(guān)量控制，但是這種開關(guān)量控制的方法在操作的過程當(dāng)中較為復(fù)雜，有很多的操作點不加以觀察難以辨別，必須要工作人員熟練地掌握有關(guān)的操作步驟和開關(guān)位置，否則在系統(tǒng)接線上就很容易出現(xiàn)錯誤。正是由于以上的操步驟存在一定的復(fù)雜性，因此在系統(tǒng)穩(wěn)定性上存在欠缺，系統(tǒng)可靠性稍顯不足。由此可見，工作人員可以使用更加先進的技術(shù)對于磁性繼電器進行替代，PLC控制系統(tǒng)就是很好的選擇，可以改進傳統(tǒng)的繼電器的操作缺陷，提高系統(tǒng)操作的精準(zhǔn)程度，減少故障發(fā)生的頻率[3]。因此，PLC控制系統(tǒng)可以很好地提升系統(tǒng)的運行的穩(wěn)定程度，應(yīng)利用 PLC對開關(guān)量進行控制，可以對控制中心作出集中處理，使用斷路顯示器對于電氣設(shè)備的運行進行調(diào)控。由此可見，當(dāng)前在PLC控制系統(tǒng)控制之下的開關(guān)量控制能夠更好地服務(wù)于電氣自動化設(shè)備的生產(chǎn)和運行，還能優(yōu)化電氣自動化設(shè)備的設(shè)計模式，對于之前運行當(dāng)中存在缺陷的元件進行探查和替換。

2.2 控制系統(tǒng)

PLC技術(shù)在控制系統(tǒng)當(dāng)中也起到了重要的作用，控制系統(tǒng)主要包括集中式控制系統(tǒng)、分散控制系統(tǒng)和運動控制自動化系統(tǒng)。對于電氣自動化來說，機電設(shè)備控制系統(tǒng)需要不斷地提高自身的自動化水平，這時就需要使用PLC技術(shù)的集中調(diào)控設(shè)備來完成這一操作。在集中式控制系統(tǒng)的運行和設(shè)計當(dāng)中，工作人員可以使用PLC技術(shù)不斷提高電氣自動化系統(tǒng)的運行和設(shè)計效率，降低資金成本和人力資源成本的損耗，使得電氣自動化系統(tǒng)在運行當(dāng)中具有更高的便捷性和高效性，也能夠使PLC設(shè)備在使用的過程當(dāng)中減輕對于傳統(tǒng)控制技術(shù)的依賴性。分散控制系統(tǒng)在設(shè)計和使用的過程當(dāng)中也可以使用PLC設(shè)備將傳統(tǒng)的編程設(shè)計和智能化技術(shù)相結(jié)合，使分散控制系統(tǒng)不斷地提高系統(tǒng)的運行效率和自動化程度，一旦系統(tǒng)運行發(fā)生了故障，PLC技術(shù)可以及時對故障和問題進行篩選和辨別，提高系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的效率[4]。在運動控制自動化系統(tǒng)當(dāng)中，PLC技術(shù)也發(fā)揮著非常重要的作用，PLC設(shè)備在運行過程當(dāng)中能夠有效地將系統(tǒng)設(shè)備進行有效地鏈接，將PLC技術(shù)運用到直線運動和圓周運動當(dāng)中，使設(shè)備控制模塊能夠?qū)τ谠O(shè)備信息進行自動化的采集和篩選，之后再將有關(guān)的信息通過傳感設(shè)備實現(xiàn)指令的傳輸，使系統(tǒng)自動化的控制水平得到提高。除此之外，PLC技術(shù)還可以利用數(shù)據(jù)傳輸和轉(zhuǎn)換的有關(guān)功能對電氣系統(tǒng)下達傳輸指令。在當(dāng)前階段，PLC技術(shù)已經(jīng)在電氣自動化的大型控制系統(tǒng)當(dāng)中發(fā)揮了巨大的作用，全面提高了系統(tǒng)的工作效率和安全性。

2.3 順序控制

電氣自動化設(shè)備隨著自身運行時間的不斷增加，對于能源的損耗量也會不斷加大，有些時候甚至?xí)a(chǎn)生較為持續(xù)的能量損耗。這時如果自動化系統(tǒng)在運行當(dāng)中的靈活性不足，在運行的過程當(dāng)中能量損耗的速度就會更快，受到多方面因素的影響，電氣自動化設(shè)備如果做不到靈活地運轉(zhuǎn)，就很難順利地完成系統(tǒng)的正常操作[5]。在這一背景下，PLC控制系統(tǒng)的加入和滲透能顧有效地減少由于系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)所帶來的能源損耗，具體的操作流程中，PLC控制系統(tǒng)能夠充當(dāng)順序控制器的角色。

2.4 閉環(huán)控制

將PLC系統(tǒng)運用在電氣自動化設(shè)備當(dāng)中的閉環(huán)控制工作程序當(dāng)中，可以使工作人員減輕工作壓力，電氣自動化設(shè)備操作起來更加方便，使用也更加便捷。在傳統(tǒng)的電氣自動化閉環(huán)控制系統(tǒng)當(dāng)中，往往存在著工作效率較低，工作質(zhì)量不高的問題。當(dāng)前如果能夠?qū)LC控制系統(tǒng)順利地運用在閉環(huán)控制當(dāng)中就能夠有效地解決這些問題，在當(dāng)前階段，PLC控制系統(tǒng)主要通過閉環(huán)控制來替換進行操控，實現(xiàn)整體的電氣自動化設(shè)備正常運作。其中，幫內(nèi)控制的電機啟動方法不止一種，主要包含了手動自動控制箱等多種啟動方式，因此將PLC控制系統(tǒng)運用在閉環(huán)控制當(dāng)中必須要求工作人員根據(jù)實際情況[6]。尤其是要參考泵頭的有關(guān)參數(shù)，大概運行情況等多方面的因素。選擇泵類控制的正確方法提高PLC系統(tǒng)和電氣自動化閉環(huán)控制系統(tǒng)的吻合性和匹配性。

2.5 自動切換控制

PLC控制系統(tǒng)運用在電氣自動化設(shè)備當(dāng)中還可以加速自動切換控制的工作效率。PLC系統(tǒng)可以充分支持電氣自動化設(shè)備進行自動切換的相關(guān)操作，達到預(yù)期設(shè)定的控制要求，根據(jù)電氣自動化設(shè)備的具體運行情況，提升設(shè)備的綜合性能電氣自動化設(shè)備穩(wěn)定操作，比如在工廠的傳送控制任務(wù)當(dāng)中，使用PLC控制系統(tǒng)，可以提高自動傳送工作的效率和準(zhǔn)確率。具體來說，首先要明確PLC控制系統(tǒng)的有關(guān)要求，控制物料將控制物料傳輸?shù)街付ǖ恼军c進行加工，根據(jù)實際需要設(shè)置延時信號，之后再將加工物料運輸?shù)皆瓉淼奈恢?，在PLC控制系統(tǒng)的實際運用當(dāng)中應(yīng)當(dāng)考慮到控制原理和基礎(chǔ)設(shè)置的相關(guān)參數(shù)對控制系統(tǒng)的方案進行編程。PLC系統(tǒng)運用在自動切換控制當(dāng)中，一般來說會設(shè)置2個傳感器，達到更好的控制效果，通過二位五通，雙控電池，實行斷電控制。同時，PLC控制系統(tǒng)的運用，要合理地選擇電氣換向閥，多種硬件設(shè)置相互配合，能達到最佳的控制效果，選擇合適的啟動裝置。通常來說PLC控制系統(tǒng)，內(nèi)部含有報警燈、電磁轉(zhuǎn)向閥，這些硬件設(shè)備都可以組裝完整的PLC控制系統(tǒng)，完成工作任務(wù)。在PLC控制系統(tǒng)的硬件裝配當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)要注意根據(jù)實際情況，選擇匹配的電源裝置。在進行布線工作時應(yīng)當(dāng)要選擇具有良好屏蔽性能的材料，降低干擾，使PLC控制系統(tǒng)運行不受到外界因素的阻礙。

3 結(jié)語

綜上所述，在電氣自動化設(shè)備中，PLC控制系統(tǒng)在開關(guān)量控制、控制系統(tǒng)、順序控制等多個方面都具有實際的作用，發(fā)揮了自身的應(yīng)用優(yōu)勢。在未來，PLC控制系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)?shù)玫竭M一步地發(fā)展和完善，推動電氣自動化領(lǐng)域朝著現(xiàn)代化的方向前進。