PLC在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用分析

包訓(xùn)虎

摘 要：近年來(lái)，我國(guó)的電氣行業(yè)建設(shè)的發(fā)展迅速。PLC是可以通過編程邏輯控制的一項(xiàng)技術(shù)，也是為了電氣自動(dòng)化應(yīng)用而產(chǎn)生的一個(gè)電子系統(tǒng)，主要由計(jì)算機(jī)數(shù)字化、控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)總線三項(xiàng)技術(shù)組成。PLC在電氣自動(dòng)化方面具備良好的適應(yīng)性、實(shí)用性，控制效果良好。PLC通過操作者輸入指令，在內(nèi)部程序中進(jìn)行控制、計(jì)算、邏輯運(yùn)算等指令運(yùn)行，同時(shí)使用的是可編程的存儲(chǔ)器，輸出到工程使用的生產(chǎn)機(jī)械中達(dá)到一種控制效果。隨著社會(huì)的發(fā)展，為了適應(yīng)社會(huì)環(huán)境，PLC新增了一些新型功能，如可以進(jìn)行通信增強(qiáng)、溫度控制、位置控制等，大大提升了運(yùn)行速度和工作效率，對(duì)電氣自動(dòng)化工業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。

關(guān)鍵詞： PLC;電氣自動(dòng)化控制;應(yīng)用分析

引言

隨著科技的快速進(jìn)步，現(xiàn)代化生產(chǎn)中自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，有效地提升了企業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量。為了進(jìn)一步提升電氣設(shè)備中自動(dòng)控制水平，企業(yè)管理者和技術(shù)人員開始在控制過程中引入PLC技術(shù)，有效優(yōu)化了控制系統(tǒng)的功能，提高了生產(chǎn)力水平，讓企業(yè)效益得到有效提高。

1.PLC技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

PLC技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中有著諸多應(yīng)用，實(shí)用價(jià)值非常高，主要表現(xiàn)在以下方面：（1）優(yōu)化自動(dòng)控制水平，科技進(jìn)步要求企業(yè)電氣設(shè)備功能不斷復(fù)雜、高效，給自動(dòng)控制提出了更高要求。傳統(tǒng)控制過程中，引入PLC技術(shù)能夠有效提升自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)，管理人員通過設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成調(diào)整管理，大幅提升生產(chǎn)效率。此外，PLC技術(shù)還能實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，出現(xiàn)故障后及時(shí)報(bào)警來(lái)降低和減少可能出現(xiàn)的損失，提高設(shè)備管理質(zhì)量;（2）實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制功能。電氣控制中的PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化控制，技術(shù)人員結(jié)合控制程序來(lái)進(jìn)行高效控制，對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)了如指掌。相較于傳統(tǒng)檢測(cè)手段，數(shù)字檢測(cè)技術(shù)極大地提升了效率、降低了難度，有效減少企業(yè)損失，讓故障的維修和檢測(cè)手續(xù)得到了有效提升。

2.PLC技術(shù)重要性

對(duì)于PLC技術(shù)而言，就是一種可編程的控制器，在其設(shè)備上，由微處理器、存儲(chǔ)器、輸入輸出端口和電源模塊等諸多設(shè)備模塊，在運(yùn)行的過程中，能夠?qū)ψ詣?dòng)化設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能化的控制作用。PLC技術(shù)運(yùn)行的實(shí)際原理，就是對(duì)設(shè)備進(jìn)行輸入信號(hào)，之后通過設(shè)備上的微處理器，進(jìn)行邏輯關(guān)系的處理，之后再輸出端口輸出控制信號(hào)，以此實(shí)現(xiàn)智能化的控制。伴隨著現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)趯?duì)自動(dòng)化控制技術(shù)的研究過程中，有效地將電子控制系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)程序控制進(jìn)行了融合，從而擺脫了機(jī)電接觸器的制約。此外，隨著計(jì)算機(jī)處理技術(shù)的發(fā)展，可編程控制器被應(yīng)用到系統(tǒng)中，以提高PLC在實(shí)際應(yīng)用過程中的控制能力，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理、遠(yuǎn)程輸入等功能。最后，在技術(shù)應(yīng)用的過程中，要不斷地進(jìn)行程序以及系統(tǒng)的優(yōu)化，在長(zhǎng)期的PLC技術(shù)研發(fā)的過程中，可以預(yù)留一定的技術(shù)升級(jí)空間，這樣便于日后的研究和發(fā)展。

3.PLC技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用

3.1電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中有著廣泛應(yīng)用，在生產(chǎn)中起到了重要作用，一般來(lái)說(shuō)，主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：數(shù)字操控、自動(dòng)控制和實(shí)時(shí)反饋方面。（1）數(shù)字操控方面應(yīng)用，電氣設(shè)備工作中出現(xiàn)故障后，技術(shù)人員通過PLC技術(shù)能夠準(zhǔn)確、及時(shí)地找到故障所在，數(shù)字化操控讓檢測(cè)工作變得更加容易，只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單操作后便可以修復(fù)故障、恢復(fù)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)與修復(fù)一體化的功能效果。（2）自動(dòng)控制方面的應(yīng)用，一般來(lái)說(shuō)，電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大，運(yùn)行中很容易出現(xiàn)問題，人工操作和管理過程中常因人為操作錯(cuò)誤導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)不必要問題，且速度和效率較慢，技術(shù)落后于國(guó)外先進(jìn)水平。PLC技術(shù)把人工轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)控制，減少了人為因素所帶來(lái)的不必要風(fēng)險(xiǎn)，避免工作人員在手工操作中出現(xiàn)操作失誤，使得設(shè)備的管理水平更上一層樓。（3）及時(shí)反饋?zhàn)饔?，PLC技術(shù)在設(shè)備運(yùn)行中能夠及時(shí)反饋當(dāng)前設(shè)備狀態(tài)，一旦出現(xiàn)問題后馬上給出反饋，幫助管理和技術(shù)人員結(jié)合反饋來(lái)查找問題原因，以便更快地找到并解決遇到的問題，針對(duì)問題予以修理和改正，讓設(shè)備更好地恢復(fù)正常。PLC技術(shù)應(yīng)用使得設(shè)備運(yùn)行變得更加自動(dòng)化、智能化，減輕技術(shù)人員的負(fù)擔(dān)和壓力，為企業(yè)正常生產(chǎn)保駕護(hù)航。

3.2電氣工程技術(shù)中的應(yīng)用

在電氣工程技術(shù)中，PLC有著廣泛應(yīng)用，主要表現(xiàn)在邏輯控制、模擬變量和運(yùn)動(dòng)控制三個(gè)方面。（1）邏輯控制是PLC應(yīng)用范圍最廣、也是最基本的一項(xiàng)應(yīng)用。電氣設(shè)備中，采用PLC來(lái)進(jìn)行邏輯控制和順序控制改變繼電器電路，不單單控制單臺(tái)設(shè)備、還能應(yīng)用于多臺(tái)設(shè)備的集群控制，讓設(shè)備的生產(chǎn)和管理變得更加有效。一般而言，這種控制主要應(yīng)用于注塑機(jī)、包裝生產(chǎn)線等設(shè)備。（2）模擬變量的控制，工業(yè)生產(chǎn)中會(huì)出現(xiàn)溫度、壓力、速度等變量，要想精準(zhǔn)地處理就要實(shí)現(xiàn)模擬量與數(shù)字量之間的a/d、d/a轉(zhuǎn)換，而PLC在設(shè)計(jì)前期就會(huì)針對(duì)實(shí)際情況來(lái)設(shè)計(jì)和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)二者轉(zhuǎn)換，提升運(yùn)行中的準(zhǔn)確度。（3）運(yùn)動(dòng)軌跡的實(shí)時(shí)控制，PLC不僅能夠做到直線軌跡控制、還可以做到復(fù)雜運(yùn)動(dòng)軌跡控制。早期來(lái)看，PLC的軌跡控制主要是由開關(guān)I/O模塊來(lái)進(jìn)行控制，科技進(jìn)步使得大多數(shù)廠家在生產(chǎn)中都會(huì)帶有專門運(yùn)動(dòng)控制模塊。世界上的先進(jìn)企業(yè)產(chǎn)品都會(huì)在產(chǎn)品中加入運(yùn)動(dòng)軌跡控制模塊，以便于廠家更好地進(jìn)行生產(chǎn)，提升設(shè)備的效率和準(zhǔn)確度。

3.3電氣設(shè)備中的應(yīng)用

現(xiàn)代科技的快速進(jìn)步，PLC技術(shù)在快速進(jìn)步，各大企業(yè)積極研發(fā)來(lái)推動(dòng)電氣產(chǎn)業(yè)多元化發(fā)展，控制模塊和程序在不斷完善中，更加適應(yīng)未來(lái)企業(yè)生產(chǎn)需求。當(dāng)前，PLC技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣。本文選擇幾種具有代表性設(shè)備來(lái)闡述應(yīng)用。

3.3.1在機(jī)床中的應(yīng)用

PLC技術(shù)在機(jī)床中有著廣泛應(yīng)用，主要表現(xiàn)在工作狀態(tài)監(jiān)控和管理上。在機(jī)床運(yùn)行過程中，PLC實(shí)時(shí)監(jiān)控工作狀態(tài)，較快發(fā)現(xiàn)存在的問題或故障，精準(zhǔn)定位幫助維護(hù)人員找到出現(xiàn)問題的位置，及時(shí)處理出現(xiàn)的故障來(lái)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。PLC發(fā)出的警報(bào)及時(shí)讓工作人員趕赴現(xiàn)場(chǎng)，精準(zhǔn)定位后來(lái)解決問題，在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)機(jī)床正常運(yùn)行，保障機(jī)床故障修復(fù)的時(shí)效性。

3.3.2在拉絲機(jī)中的應(yīng)用

以前，拉絲機(jī)是企業(yè)工人手動(dòng)來(lái)進(jìn)行操作，工作效率低下且容易出現(xiàn)故障，一旦出現(xiàn)問題修理起來(lái)耗時(shí)長(zhǎng)、浪費(fèi)資源。制造業(yè)快速發(fā)展，拉絲機(jī)從手工變?yōu)樽詣?dòng)，其中，PLC技術(shù)在其中扮演著至關(guān)重要的角色。在設(shè)備運(yùn)行過程中，PLC實(shí)時(shí)搜集控制數(shù)據(jù)，把相關(guān)數(shù)據(jù)傳遞到操作控制人員手中，讓他們通過數(shù)據(jù)來(lái)準(zhǔn)確分析和判斷拉絲機(jī)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，做好設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)工作，預(yù)防故障的產(chǎn)生。此外，PLC還具有數(shù)據(jù)處理功能，參照運(yùn)行數(shù)據(jù)來(lái)監(jiān)測(cè)電氣設(shè)備是否完好，便于進(jìn)行定期更換和保養(yǎng)，為企業(yè)節(jié)約人力和物力，使其獲得更大經(jīng)濟(jì)效益。

3.3在流程控制當(dāng)中的應(yīng)用

對(duì)于電氣工程的自動(dòng)化控制而言，在具體的應(yīng)用中，往往需要結(jié)合各種類型的控制技術(shù)，在進(jìn)行使用的過程中，需要消耗大量的能耗資源。為此，在自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行中，往往需要投入大量的成本，特別是在流程控制的過程中，成本消耗問題十分的顯著。但是，在PLC技術(shù)應(yīng)用之后，由于對(duì)于當(dāng)下的工業(yè)流程電氣控制，實(shí)現(xiàn)了集中化的管理模式，很好的在進(jìn)行流程控制的過程中，降低流程的復(fù)雜性，摒棄了一些不必要的環(huán)節(jié)，使得進(jìn)一步提升資源的利用率，有效避免資源過度浪費(fèi)的可能性。

結(jié)語(yǔ)

伴隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷升級(jí)發(fā)展以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷繁榮昌盛，國(guó)內(nèi)的電氣設(shè)備中的自動(dòng)化技術(shù)不斷地升級(jí)與發(fā)展，特別是PLC技術(shù)被廣泛地運(yùn)用到電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)之中，能夠有效地提升電氣設(shè)備自動(dòng)化水準(zhǔn)以及智能化水準(zhǔn)，保障電氣設(shè)備在自動(dòng)化運(yùn)行的過程中能夠有較高的質(zhì)量、效率，為以后的行業(yè)發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，有效促使我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平不斷提升。相關(guān)技術(shù)人員要將PLC技術(shù)應(yīng)用在各個(gè)環(huán)節(jié)中，其中包括控制變頻器、控制開關(guān)、控制順序以及控制閉環(huán)等，從而有效提升自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行的安全性和可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1]史二娜，肖蕾蕾.電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用[J].中國(guó)新通信，2018，v.20（07）：241.

（安徽新華學(xué)院，安徽 合肥 230088）