PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的控制應(yīng)用（２）

葉朝霞　張濤　張雷

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展，生活水平的不斷提升，人們對(duì)精細(xì)化的生活有了更高的要求，產(chǎn)品的多樣化逐漸淘汰了落后的人工生產(chǎn)方式，機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)逐漸受到重視，為機(jī)電控制技術(shù)的發(fā)展提供了空間。PLC技術(shù)結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)，與傳統(tǒng)機(jī)電控制技術(shù)相比，PLC技術(shù)的可靠性、高效性、靈活性可以更好的滿足生產(chǎn)中的機(jī)電控制要求，提高電氣自動(dòng)化水平。本文主要針對(duì)PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的控制應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);電氣自動(dòng)化;控制應(yīng)用

1?PLC技術(shù)簡(jiǎn)述

PLC是邏輯控制器，人們可以對(duì)它進(jìn)行編程。它可以與很多的技術(shù)相結(jié)合，來使其他技術(shù)得到提高，在很多領(lǐng)域都有所應(yīng)用。PLC技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)，比如處理問題的速度很快，運(yùn)算也很快，PLC可以說是計(jì)算機(jī)技術(shù)，為了更好地幫助其他技術(shù)的控制，它需要電源有很好的穩(wěn)定性，對(duì)別的沒有太高的要求，現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)編程，它具有很高的性價(jià)比，可以處理好機(jī)器中較復(fù)雜的工作，很可靠，并且操作簡(jiǎn)單，它可以顯示機(jī)器故障，提醒幫助工作人員查找故障等，大大縮減了工作人員的工作量和提高了效率。下面我們主要來說在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用。

2?PLC技術(shù)及其在電氣工程自動(dòng)化控制中的重要作用

PLC是可編程邏輯控制器的縮寫，是當(dāng)代一種在工業(yè)生產(chǎn)過程中被廣泛應(yīng)用的先進(jìn)電子系統(tǒng)，主要作用在電氣控制技術(shù)中。這種技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的工作原理與計(jì)算機(jī)工作原理相似，由硬件與軟件構(gòu)成，最主要部分是負(fù)責(zé)控制操作的中央處理器。同時(shí)這種技術(shù)具有靈活性高、通用性良好及安全可靠、適應(yīng)環(huán)境能力較強(qiáng)、使用便捷、維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。應(yīng)用以后可以有效減少勞動(dòng)力的使用，有效節(jié)約成本。

3?PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用分析

3.1在控制開關(guān)量邏輯中的應(yīng)用

電氣操作控制中，邏輯開關(guān)程序復(fù)雜，需要精準(zhǔn)的把握各個(gè)邏輯開關(guān)的順序，為了提高控制效果，可以應(yīng)用PLC技術(shù)對(duì)開關(guān)量邏輯控制進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于PLC技術(shù)具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，應(yīng)用該技術(shù)可以減少內(nèi)部電路受到的環(huán)境干擾，提高控制效果?；赑LC技術(shù)的開關(guān)量邏輯控制的基本步驟為：根據(jù)控制功能，將輸入信號(hào)和輸出信號(hào)之間建立邏輯函數(shù)關(guān)系，列出邏輯狀態(tài)表;得到邏輯函數(shù)之后進(jìn)行簡(jiǎn)化或者變換;簡(jiǎn)化之后的函數(shù)，可以利用PLC的邏輯指令實(shí)現(xiàn)其函數(shù)關(guān)系，編寫控制指令，作出I/O分配，得到PLC的梯形圖;如果有特殊控制要求，添加特殊要求的程序;對(duì)程序進(jìn)行上機(jī)調(diào)試、修改。在控制系統(tǒng)中輸入PLC控制指令之后，根據(jù)設(shè)定的控制對(duì)象賦值變量、時(shí)間與生產(chǎn)順序指令的賦值變量實(shí)現(xiàn)邏輯開關(guān)量控制，當(dāng)開關(guān)賦值與對(duì)象賦值變量一致的時(shí)候，開關(guān)閉合，反之，開關(guān)開啟。PLC控制根據(jù)編寫的指令實(shí)現(xiàn)邏輯開關(guān)的有效開啟與閉合，從而保證電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的高效、有序運(yùn)行。如，礦用組合開關(guān)控制的電氣設(shè)備主要包括泵、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、溜頭高低速切換裝置等，基于PLC設(shè)計(jì)的八組合開關(guān)由1個(gè)主PLC、8個(gè)子PLC組成，主PLC控制系統(tǒng)輸入信號(hào)主要有采煤?jiǎn)?dòng)信號(hào)、隔離開關(guān)的開閉狀態(tài)信號(hào)等，輸出信號(hào)主要是與外部聯(lián)絡(luò)的信號(hào)。子PLC控制系統(tǒng)主要對(duì)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行控制，輸入信號(hào)為驅(qū)動(dòng)器的開閉狀態(tài)信號(hào)、電流信號(hào)等，輸出信號(hào)主要是驅(qū)動(dòng)器的啟停信號(hào)，該開關(guān)控制系統(tǒng)的組合方式靈活，控制程序?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單，短路保護(hù)時(shí)間≤100ms，PLC系統(tǒng)故障率低。

3.2在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

在電氣自動(dòng)化閉環(huán)控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)可以提升設(shè)備的綜合控制性能。比如，基于PLC的電梯閉環(huán)控制系統(tǒng)，包括PLC核心控制器、拽引機(jī)、變頻器等，基于PLC技術(shù)的電梯控制過程如下：電梯停止在某一樓層之后，使用時(shí)按上或者下按鈕，電控PLC控制中心接收到召喚信號(hào)之后，對(duì)拽引機(jī)發(fā)出控制命令，拽引機(jī)啟動(dòng)到達(dá)電梯轎廂的樓層位置停止之后，電梯發(fā)出響鈴，同時(shí)打開電梯門和轎廂門。人進(jìn)入轎廂之后，PLC啟動(dòng)超重檢測(cè)裝置，如果超過設(shè)定的重量值，如果超出則報(bào)警，如果未超出則電梯正常運(yùn)行，計(jì)時(shí)器開始進(jìn)行計(jì)時(shí)，5S后如果未出現(xiàn)異常則自動(dòng)關(guān)閉電梯門和轎廂門。按下需要去的樓層按鈕，PLC發(fā)出控制指令，拽引機(jī)啟動(dòng)，達(dá)到選定樓層之后停止，在這個(gè)過程中變頻器調(diào)節(jié)電梯的運(yùn)行速度。通過PLC對(duì)電梯運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行控制，提高了電梯運(yùn)行的控制精度，控制系統(tǒng)有防止誤操作的電路聯(lián)鎖和控制保護(hù)功能，電梯啟動(dòng)和停止運(yùn)行平穩(wěn)。

3.3在順序控制中的應(yīng)用

順序控制系統(tǒng)是指受控執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)相應(yīng)的動(dòng)作順序?qū)崿F(xiàn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，為了提高順序控制系統(tǒng)工作的可靠性，通常采用步進(jìn)式順序控制電路結(jié)構(gòu)?；赑LC的順序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟：對(duì)被控制對(duì)象的工作過程和工作狀態(tài)進(jìn)行分析，確定相鄰狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換條件和狀態(tài)轉(zhuǎn)移流程圖，然后選定需要的PLC型號(hào)，分配輸入/輸出元件，根據(jù)控制流程或誒順序功能圖表，編寫梯形圖程序。如基于PLC的某液壓滑臺(tái)控制過程，在原始位置液壓滑臺(tái)處于停止的狀態(tài)，選擇啟動(dòng)按鈕，滑臺(tái)開始進(jìn)行移動(dòng)，接近工件時(shí)變成工作進(jìn)給狀態(tài)進(jìn)行工件加工，加工完畢之后，滑臺(tái)快速后退至起始位置之后停止，由此可知，液壓滑臺(tái)的工作步驟主要包括停止（原位）、快進(jìn)、工進(jìn)、快退四個(gè)工步，確定不同工步的輸入/輸出元件分配情況，繪制PLC控制流程圖及I/O分配表，利用基本邏輯指令設(shè)計(jì)PLC梯形圖程序?qū)崿F(xiàn)順序控制。再如，將PLC應(yīng)用在火力發(fā)電廠中，可以提高爐渣與飛灰處理效率，提高火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

4提升PLC在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用效果的策略

4.1加快技術(shù)研發(fā)

做好PLC技術(shù)的應(yīng)用前提是提升PLC技術(shù)的先進(jìn)性。因此，需要繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)PLC技術(shù)的研究、創(chuàng)新，發(fā)現(xiàn)、拓展更多的技術(shù)，提升其應(yīng)用效果。研發(fā)創(chuàng)新過程要注意以下幾點(diǎn)：首先，研發(fā)要結(jié)合當(dāng)前我國(guó)PLC技術(shù)應(yīng)用實(shí)際、應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和當(dāng)前的市場(chǎng)需要進(jìn)行有針對(duì)性的研發(fā)，這就需要根據(jù)研發(fā)過程進(jìn)而不斷完善PLC技術(shù)應(yīng)用理論，優(yōu)化PLC技術(shù)的應(yīng)用效果;其次，積極進(jìn)行座談學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)借鑒其他國(guó)家或企業(yè)的先進(jìn)科研經(jīng)驗(yàn)和成果，促進(jìn)PLC技術(shù)的不斷創(chuàng)新。

4.2強(qiáng)化管理，構(gòu)建PLC技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)

PLC技術(shù)是電氣設(shè)備自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的重要條件。一旦實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化就可以大大降低人為失誤的幾率，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的自動(dòng)遠(yuǎn)程控制，減少員工的工作量。因此，必須加強(qiáng)PLC技術(shù)的管理，做好PLC技術(shù)人員意識(shí)和技能培訓(xùn)，提升其責(zé)任意識(shí)和專業(yè)能力，增強(qiáng)PLC技術(shù)應(yīng)用效果。與此同時(shí)，由于PLC技術(shù)在不同的企業(yè)內(nèi)部應(yīng)用步驟、內(nèi)容和范圍都會(huì)有所不同，不同的行業(yè)和企業(yè)應(yīng)該根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際情況來規(guī)范PLC技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，提升PLC技術(shù)在電氣工程中應(yīng)用的統(tǒng)一性和規(guī)范性，提升PLC技術(shù)的應(yīng)用效果。

5結(jié)束語

綜上所述，PLC技術(shù)應(yīng)用在電氣自動(dòng)控制中具有良好的發(fā)展前景，PLC技術(shù)的實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，可靠性高，可以應(yīng)用在電氣設(shè)備的開關(guān)量邏輯控制、閉環(huán)控制、順序控制等方面，解決傳統(tǒng)電氣控制中存在的控制復(fù)雜、易出現(xiàn)故障等問題，為電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展提供了技術(shù)支持。但是隨著電氣工程的發(fā)展，自動(dòng)化控制的要求會(huì)越來越高，因此，為了進(jìn)一步提高PLC技術(shù)的抗干擾性能，可以在應(yīng)用中從電源上接入濾波電路或隔離變壓器，以適應(yīng)電氣工程的控制要求。同時(shí)，還應(yīng)該提高PLC技術(shù)的數(shù)字化水平，加強(qiáng)PLC技術(shù)的數(shù)字化研發(fā)，以滿足不同的控制要求。

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