基于PLC技術(shù)的電氣設(shè)備自動(dòng)化控制應(yīng)用

張智睿　陳曉光

摘 要：在現(xiàn)代電氣自動(dòng)化研發(fā)與制造領(lǐng)域中，PLC 控制技術(shù)的的應(yīng)用范圍日趨廣泛 ，而且發(fā)揮了重要的作用。與傳統(tǒng)的電氣化控制裝置相比，PLC 控制技術(shù)的應(yīng)用以微處理器為基礎(chǔ)，而且綜合了自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、繼電器控制技術(shù)、通訊技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，有效促進(jìn)了其應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展。PLC以其可靠性高、靈活性強(qiáng)、使用方便，與 CAD/CAM 和工業(yè)機(jī)器人一起被稱為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的三大支柱。本文將對(duì)PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的應(yīng)用進(jìn)行分析和介紹。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備;自動(dòng)化控制;應(yīng)用

一. PLC概述

1.PLC技術(shù)的內(nèi)涵

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，PLC技術(shù)也取得了巨大的進(jìn)步。PLC技術(shù)借助能夠進(jìn)行編程的存儲(chǔ)器進(jìn)行運(yùn)算，通過(guò)數(shù)字式的輸入輸出數(shù)據(jù)接口來(lái)達(dá)到機(jī)械控制的目的。PLC技術(shù)是計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化技術(shù)的有效結(jié)合，能夠有效的提高機(jī)械電氣裝置的工作效率，提升機(jī)械電氣裝置的工作水平。通常來(lái)說(shuō)，PLC技術(shù)主要由以下部分組成，分別是中央處理器、存儲(chǔ)器、外部設(shè)備編程器、數(shù)據(jù)傳輸接口等[2]。

二.PLC在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

隨著PLC功能的不斷提高，PLC幾乎可以完成電氣設(shè)備控制領(lǐng)域的所有任務(wù)。很多情況下，PLC可以取代工業(yè)控制計(jì)算機(jī)作為主控器來(lái)完成復(fù)雜的電氣設(shè)備自動(dòng)控制任務(wù)。PLC主要可以分為箱體式和模塊式兩種，它們的組成是相同的，箱體式 PLC由一塊 CPU 板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等組成，按CPU性能分成若干型號(hào)，按 I/0 點(diǎn)數(shù)又有若干規(guī)格。對(duì)模塊式PIE，由CPU模塊、I/O 模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架組成。無(wú)論哪種結(jié)構(gòu)類(lèi)型的PLC，都屬于總線式開(kāi)放型結(jié)構(gòu)，其 I/O 能力可按用戶需要進(jìn)行擴(kuò)展與組合。PLC在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中主要表現(xiàn)出以下特點(diǎn)：可靠性高，抗干擾能力強(qiáng);功能完善，實(shí)用性強(qiáng);易學(xué)易懂，應(yīng)用普遍;維護(hù)方便，容易改造;體積小，重量輕，能耗低等。PLC在電氣設(shè)備中主要具有以下一些功能：開(kāi)關(guān)量的邏輯控制、運(yùn)動(dòng)控制、模擬量控制、過(guò)程控制、數(shù)據(jù)處理、通信聯(lián)網(wǎng)等。下面具體介紹一種PLC在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用：

PLC在機(jī)床電氣控制中的應(yīng)用：機(jī)床是一種典型的機(jī)械、液壓、電氣一體化協(xié)同控制的通用加工機(jī)床。其液壓、電氣配合時(shí)間的控制部分，故障率高，故障現(xiàn)象多變，不易排除。將 PLC 靈活應(yīng)用與機(jī)床電氣控制中，完全取代了傳統(tǒng)的機(jī)床電氣控制中以繼電器、接觸器為主體的控制裝備。充分利用 PLC 的可靠性和時(shí)間控制的精確性對(duì)其進(jìn)行改造，實(shí)時(shí)顯示各主體設(shè)備的狀態(tài)變化及故障報(bào)警畫(huà)面，組成控制、監(jiān)管相結(jié)合的一體化系統(tǒng)，這樣可以獲得理想的效果。這種新型的直流調(diào)速自動(dòng)化系統(tǒng)，主要包括開(kāi)發(fā)一套由高壓開(kāi)關(guān)柜、整流變壓器、電樞整流柜、司機(jī)控制臺(tái)、PLC柜、低壓配電柜和上位監(jiān)視機(jī)等組成的全數(shù)字自動(dòng)化副井提升電控系統(tǒng)，使用直流電動(dòng)機(jī)，更換一套PLC控制信號(hào)操車(chē)設(shè)備。由于硬件電路均采用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路，元器件少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、故障點(diǎn)少、可靠性高。硬件采用以總線聯(lián)系的模塊化結(jié)構(gòu)，控制算法和系統(tǒng)控制利用軟件完成具有可構(gòu)置性，可以進(jìn)行功能擴(kuò)展，運(yùn)行靈活。PLC微處理器的使用，以及整個(gè)控制功能與調(diào)速算法均由軟件完成，使得控制精度高，穩(wěn)定性好。全數(shù)字控制的直流拖動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行效率高，無(wú)功能耗低，節(jié)約電能，減少維護(hù)費(fèi)用。實(shí)踐證明，用PLC改造傳統(tǒng)繼電器系統(tǒng)，效果非常不錯(cuò)。它可以充分發(fā)揮PLC高可靠性、高抗干擾的特點(diǎn)，壽命長(zhǎng)、維修少、查找外部線路簡(jiǎn)單。同時(shí)配合采用變頻器改善了原系統(tǒng)調(diào)速性能，有利于節(jié)能，也提高了效率。

三.PLC在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用趨勢(shì)

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，PLC技術(shù)也得到了很好的發(fā)展。目前，在許多領(lǐng)域中PLC技術(shù)都得到了廣泛的應(yīng)用。在機(jī)械電氣控制領(lǐng)域中，應(yīng)用PLC技術(shù)能夠有效提高控制系統(tǒng)的工作效率，完善控制系統(tǒng)的功能，為機(jī)械控制系統(tǒng)的發(fā)展提供有力的技術(shù)支持[1]。本文將對(duì)PLC技術(shù)進(jìn)行闡述，分析機(jī)械電氣控制裝置中PLC技術(shù)的類(lèi)型，探討PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制中的應(yīng)用，希望為我國(guó)機(jī)械電氣控制裝置的發(fā)展提供幫助。

目前的計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)DCS（Distributed Control System）中已有大量的PLC應(yīng)用， PLC將具有高可靠性、高響應(yīng)速度、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、高集成度等特點(diǎn)。

四.結(jié)束語(yǔ)

電氣設(shè)備自動(dòng)控制采用PLC控制后，大大簡(jiǎn)化了復(fù)雜的繼電器邏輯，提高了系統(tǒng)可靠性，也一定程度上優(yōu)化了結(jié)構(gòu)，降低了成本。而且PLC的使用和維修都很方便，具有電氣知識(shí)的人員很快就能勝任操作及維護(hù)的工作。多方面的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)為PLC在工業(yè)控制系統(tǒng)的推廣提供了一種的借鑒模式。

參考文獻(xiàn)

[1] 史國(guó)生.電氣控制與可編程控制器技術(shù) [M].北京： 化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

[2] 陳忠華. 可編程控制器與工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006：1-15.

[3] 趙化啟，等. 電氣控制與可編程控制器. 電子工業(yè)出版社，2009.