PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中的運用

李造鵬

摘要：隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展，各行各業(yè)都產(chǎn)生了一定的競爭意識，而各行各業(yè)為了適應(yīng)現(xiàn)如今的市場需求，都需要提升自己的綜合實力以及核心競爭力，而這就需要在各行各業(yè)中應(yīng)用PLC技術(shù)，從而來幫助企業(yè)提升效率和質(zhì)量，使企業(yè)能夠得到最大化的經(jīng)濟效益。在電氣工程自動化控制系統(tǒng)中，應(yīng)用PLC技術(shù)能夠有效提升電氣工程的精確度，從而能夠推動電氣工程業(yè)整體行業(yè)的發(fā)展。例如自動化生產(chǎn)，智能建筑，智慧交通等，為我國建立電氣系統(tǒng)提供了一定的支持和動力。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);電氣工程;自動化控制;運用

1導(dǎo)言

當(dāng)前由于現(xiàn)代社會科學(xué)技術(shù)的迅速進步與發(fā)展，全球信息化技術(shù)緊隨其后，抓住發(fā)展機遇，將PLC技術(shù)使用到電氣工程及其自動化控制中已成為當(dāng)前發(fā)展趨勢。在社會大環(huán)境下，為了促使電氣工程及其自動化控制得到進一步發(fā)展，可以在其中充分的利用PLC技術(shù)，以此為基礎(chǔ)，能夠迅猛的推進電氣工程及其自動化行業(yè)得到快速發(fā)展，跟以往控制技術(shù)相較而言，電氣工程及其自動化控制的安全系數(shù)更高，自動化程度加深，其中PLC發(fā)揮的功效十分可觀。所以，本文針對在電氣工程及其自動化控制中使用PLC技術(shù)的相關(guān)工作進行了進一步研討，以幫助PLC技術(shù)進一步提升。

2PLC技術(shù)的定義

PLC技術(shù)也就是可編程邏輯控制器技術(shù)，應(yīng)用機理為：通過可編程存儲器和內(nèi)部存儲程序，來制定已經(jīng)設(shè)定好的邏輯運算，通過數(shù)字化輸入或者輸出的方式來開展生產(chǎn)運行過程?？偠灾?，PLC技術(shù)是計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微電子技術(shù)及繼電器接觸控制技術(shù)等高新技術(shù)的融合產(chǎn)物。和傳統(tǒng)繼電器控制技術(shù)相比，PLC技術(shù)具有計算機功能屬性，在PLC系統(tǒng)中，包括很多類似計算機系統(tǒng)的CPU、存儲器、電源系統(tǒng)等通訊模塊了。為充分發(fā)揮出PLC技術(shù)應(yīng)有的作用及價值，必須確保各項用電設(shè)備運行的穩(wěn)定性。

3PLC技術(shù)的特點

3.1集成性強

PLC技術(shù)擁有很多的集成線路，PLC本身只有10cm大小，使得其體積小、重量輕是PLC最為顯著的特點，因此是機電一體化技術(shù)的重要表現(xiàn)形式。由于PLC技術(shù)擁有較強的集成性，所以在應(yīng)用過程中功能消耗量較少，在一定程度上可以實現(xiàn)減少能源消耗的目的，與可持續(xù)發(fā)展觀相符。

3.2實用性強

由于PLC技術(shù)適合各種應(yīng)用場合，并且其可變性與編程簡單的特點，使其具有很強的實用性。PLC的控制功能好、可靠性強，可以根據(jù)自動控制系統(tǒng)的要求進行擴展，體積小、功耗小、集成化高非常適用于各行各業(yè)的自動控制中?，F(xiàn)在大多數(shù)PLC在系統(tǒng)設(shè)計上采用的是集成化程度高的單片微型計算機，片內(nèi)面向測控系統(tǒng)的外圍電路的增強，使PLC技術(shù)可以方便靈活的應(yīng)用于復(fù)雜的自動控制系統(tǒng)及設(shè)備，如工業(yè)過程控制、工業(yè)控制器、過程檢測及電氣自動化控制系統(tǒng)等，大多都是以PLC技術(shù)為核心的多極網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

3.3抗干擾能力強

通過運用隔離與屏蔽的方式有效地提高了PLC技術(shù)的抗干擾能力。PLC的控制電源正常是由電網(wǎng)提供，但電網(wǎng)電源易受到干擾，如大型設(shè)備的啟停、整流器故障、電網(wǎng)短路等會對PLC的供電產(chǎn)生影響，可能會造成PLC的運算錯誤或程序錯誤，這將會導(dǎo)致自動控制設(shè)備的誤動作和失控現(xiàn)象的發(fā)生。對PLC的核心部件要采用集成電壓調(diào)整器分級濾波處理。要完善PLC的接地系統(tǒng)，一方面可以提高其安全性，避免電網(wǎng)中過電壓、過電流的危害，另一方面會抑制電磁干擾。在實際應(yīng)用中，PLC所采用的都是一點接地方式，將相近接地點以及所有地線端子通過一點連接，以提高抗干擾能力。

4PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中的運用

4.1順序控制

順序控制應(yīng)用在電氣工程中，如果將一個控制系統(tǒng)分解為幾個相互之間獨立的控制動作，且為了保證生產(chǎn)的運行正常，各獨立控制動作能不出差錯的按照給定的先后順序依次的執(zhí)行任務(wù)。實現(xiàn)PLC邏輯控制的三個必備要素是工作任務(wù)、轉(zhuǎn)移目標(biāo)和轉(zhuǎn)移條件，三者缺一不可，缺少一個，順序控制功能都無法實現(xiàn)，通過對三個條件的完善與優(yōu)化，可以有效提升自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性與效率。實現(xiàn)按給定的順序執(zhí)行是順序控制系統(tǒng)的最基本特征，可以將順序控制細(xì)分為邏輯順序、條件順序與時間順序。邏輯順序即按照預(yù)先給定的條件，按順序依次的執(zhí)行命令。條件順序即執(zhí)行條件是否能滿足邏輯控制要求。時間順序即執(zhí)行時間，什么時間開始執(zhí)行命令，什么時間停止執(zhí)行命令。順序控制提升了工業(yè)領(lǐng)域中自動控制水平，順序控制是在工業(yè)的自動控制系統(tǒng)中一種比較典型的控制方式，應(yīng)用廣泛，如在交通領(lǐng)域中對信號燈的控制，對商品包裝的生產(chǎn)線控制等。

4.2應(yīng)用于自動控制系統(tǒng)

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，工業(yè)領(lǐng)域在規(guī)模、技術(shù)、經(jīng)濟等各個方面都在穩(wěn)步的提升，在這種背景下，電氣自動化控制也會廣泛的應(yīng)用。不僅如此，PLC技術(shù)得到了快速的發(fā)展，還被應(yīng)用帶生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域中。例如，交通系統(tǒng)中就采用了PLC技術(shù)，龐大的交通系統(tǒng)對數(shù)據(jù)運算能力及系統(tǒng)修復(fù)能力有極高的要求，PLC技術(shù)的運用，可以將交通信息進行快速的整合并傳達(dá)，實現(xiàn)對交通信號的精準(zhǔn)傳達(dá)。還具有對系統(tǒng)的自動修復(fù)能力，讓交通系統(tǒng)更加的穩(wěn)定。除此以外，PLC技術(shù)還被應(yīng)用到數(shù)控加工中，PLC技術(shù)與數(shù)控技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)了對不同材料加工的整合，精準(zhǔn)定位，在材料加工過程中，對不同材料實現(xiàn)不同程序的加工，從而提高效率，PLC技術(shù)還可以應(yīng)用于中央制冷系統(tǒng)和空調(diào)監(jiān)測系統(tǒng)中，通過PLC技術(shù)對設(shè)備的指令控制性操作，使設(shè)備在PLC技術(shù)的支持下正常運轉(zhuǎn)，強化設(shè)備的執(zhí)行能力，提高工作效率。

4.3閉環(huán)控制

在傳統(tǒng)的電氣工程領(lǐng)域，自動化普及應(yīng)用程度并不高，更多是利用人工的方式來啟停電氣設(shè)備，這樣會使得設(shè)備的安全性與可靠性得不到保障，而且還降低了工作效率，但是PLC在模擬量閉環(huán)控制中的應(yīng)用，有效的解決了這樣的問題。在工業(yè)生產(chǎn)以及日常生活的應(yīng)用中，閉環(huán)控制被廣泛的應(yīng)用在自動控制系統(tǒng)中，如對運行中的電機進行自動控制，又如在電動機轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)，流量、液位、溫度、壓力等的控制系統(tǒng)等等，都是采用了閉環(huán)控制系統(tǒng)。閉環(huán)控制可以分為單閉環(huán)控制與多閉環(huán)控制系統(tǒng)。對于控制兩個過程變量比例比控制它們之間的絕對值更重要的系統(tǒng)來說，例如控制兩臺需要同步的設(shè)備的速度，就可以采用單閉環(huán)控制系統(tǒng)。而多閉環(huán)控制系統(tǒng)是將兩個過程數(shù)據(jù)變量之比保持為一個常數(shù)，如在對電氣設(shè)備自動調(diào)溫系統(tǒng)的控制等。在對閉環(huán)控制系統(tǒng)的選擇上，要根據(jù)需要擇優(yōu)進行選擇。

4.4應(yīng)用于開關(guān)量控制系統(tǒng)

在傳統(tǒng)的開關(guān)量控制系統(tǒng)中，如果控制系統(tǒng)與設(shè)備之間沒有長期的磨合，就會造成系統(tǒng)內(nèi)部信息無法有限的傳送，如果這一問題得不到解決，將會嚴(yán)重影響整個電氣工程領(lǐng)域的發(fā)展。而PLC技術(shù)的運用，很要的解決了這一問題，PLC技術(shù)與開關(guān)量系統(tǒng)將結(jié)合，實現(xiàn)了操作的精準(zhǔn)化，相關(guān)技術(shù)人員可以對PLC技術(shù)進行特定的編程和設(shè)置，形成可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)開關(guān)量控制器的新型電子控制器，通過PLC控制技術(shù)切換設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)，并實現(xiàn)在短時間內(nèi)完成啟停功能的轉(zhuǎn)換，在一定程度上保護電路的形成。實現(xiàn)將PLC技術(shù)與開關(guān)量系統(tǒng)的有效結(jié)合，可以在極大程度上提升電氣工程運行自動化的發(fā)展水平。

5結(jié)束語

總之，電氣工程在人們?nèi)粘Ｉ钪邪l(fā)揮著十分重要的作用。在電氣工程及其自動化控制中應(yīng)用PLC技術(shù)，是符合現(xiàn)代化發(fā)展的一種新型技術(shù)，能夠在具體控制中優(yōu)勢得以充分發(fā)揮。因此應(yīng)根據(jù)PLC的特點對其技術(shù)進行創(chuàng)新和發(fā)展，從而更好的促進電氣工程的建設(shè)。

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