PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動化控制中的應(yīng)用

趙婷婷

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)水平和個工業(yè)智能化生產(chǎn)的不斷發(fā)展，PLC技術(shù)已經(jīng)在電氣設(shè)備自動化控制中應(yīng)用的越來越廣泛，PLC不僅能改變自動化控制模式，還能進一步優(yōu)化和提升電氣設(shè)備的運行效率和運行質(zhì)量，可以大大地推動工業(yè)電氣自動化的升級。相信隨著PLC技術(shù)的不斷成熟地應(yīng)用，未來將會在更多領(lǐng)域更多范圍得到更廣泛地應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);電氣設(shè)備;自動化控制;應(yīng)用

前言

工業(yè)是一個國家科技實力與工業(yè)實力的象征，也是國家國民經(jīng)濟的重要支柱，在工業(yè)智能化體系中，PLC不僅僅是機械裝備的操控器，是信息的采集器。PLC技術(shù)有高性價比、高可靠性、高易用性的特點，是工業(yè)自動化操控的常青樹，是電氣設(shè)備自動化控制中的較為核心的技術(shù)。PLC技術(shù)科學(xué)應(yīng)用能夠有效提高工業(yè)生產(chǎn)效率和智能化水平，促進工業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)化發(fā)展。在如今的工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)完全離不開PLC技術(shù)，并且由經(jīng)典的PLC向現(xiàn)代PLC的蛻變，本文通過多方面對PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動控制中的應(yīng)用進行分析。

一.PLC的概念和特點

（一）PLC的概念

PLC通常又被稱為可編程邏輯控制器，履行邏輯運算、計數(shù)與算術(shù)操作等指令主要是應(yīng)用于對自動化控制的數(shù)字運算，能夠把設(shè)備的指令載入內(nèi)部存儲器并執(zhí)行該項命令[1]。PLC包括電源、輸入和輸出接口、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器、指令數(shù)據(jù)存儲等，經(jīng)過不斷的優(yōu)化和改進，現(xiàn)在的PLC技術(shù)已經(jīng)不再是單一的邏輯控制，能夠?qū)崿F(xiàn)時序控制、多機通訊、模擬控制、邏輯控制等多種功能?，F(xiàn)代PLC可靠性較高、擴展性較強，已被逐漸應(yīng)用到眾多領(lǐng)域中。

通信聯(lián)網(wǎng)是PLC中的一項重要功能，通過通信聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)PLC與PLC、PLC與智能設(shè)備、PLC與計算機之間的信息和數(shù)據(jù)的交換，達到分散集中控制的目的[2]。

電源通過整流模塊將交流電源轉(zhuǎn)變?yōu)镻LV可用的直流電源后，為PLC的工作打下基礎(chǔ)。CPU是PLC的核心元件，能過對數(shù)據(jù)進行處理，起到傳輸信息的作用。

（二）PLC的特點

簡單高效是PLC技術(shù)的一大優(yōu)勢，PLC的安裝對環(huán)境要求不高，在連接時把接口端和執(zhí)行檢測相關(guān)設(shè)備進行正確連接就可實現(xiàn)PLC的正常工作。工作人員可以對控制系統(tǒng)中的模塊進行靈活改變，擁有更快的運行速度和更高的可靠性。同時PLC技術(shù)的實用性很強，能夠適用與各種場合，而且編程簡單，即使編程人員不具備專業(yè)的編程知識頁而已很快上手使用。PLC在系統(tǒng)設(shè)計上一般采用的是集成化程度很高的微型計算機，使PLC技術(shù)在使用時更加方便靈活，用于復(fù)雜的自動化控制系統(tǒng)，比如工業(yè)生產(chǎn)控制、過程檢測、電氣自動化控制系統(tǒng)、智能化系統(tǒng)等。除以上兩個優(yōu)勢外，PLC技術(shù)的抗干擾能力極強，這一優(yōu)點也使得PLC技術(shù)能夠被廣泛應(yīng)用于各行業(yè)中。該技術(shù)應(yīng)用屏蔽方式提高抗干擾能力，其控制電源是電網(wǎng)提供，但是電網(wǎng)提高電源的方式很容易受到機器故障、電網(wǎng)短路、設(shè)備的啟動和停止等干擾，對PLC供電產(chǎn)生影響，會造成PLC程序錯誤，使自動化控制設(shè)備失控。在對PLC進行處理時，一方面會提高安全性，另一方面是減小電磁干擾。

二.PLC在電氣設(shè)備自動化控制中的應(yīng)用

（一）開關(guān)量控制

PLC技術(shù)中開關(guān)量控制的目的是根據(jù)開關(guān)量歷史輸入組合與當(dāng)前的輸入順序，產(chǎn)生對應(yīng)開關(guān)量的輸出，達到按相應(yīng)邏輯順序進行工作的目的。在PLC技術(shù)中，能過提供開關(guān)量的元件包括開關(guān)、按鈕、行程開關(guān)等，其中行程開關(guān)主要是用來反饋運行位置。當(dāng)在電氣設(shè)備上安裝行程開關(guān)時，開關(guān)觸點一接觸到PLC的輸入點，程序就會立即斷開，進行輸出[3]。為了更好地操作系統(tǒng)，在PLC技術(shù)中還把溫度信號轉(zhuǎn)換成了開關(guān)量，當(dāng)溫度達到設(shè)置時，接通繼電器而發(fā)出指令，PLC根據(jù)指令做出反應(yīng)。

（二）順序控制

在電氣設(shè)備中，往往會將一個控制系統(tǒng)拆分成幾個相互獨立的控制系統(tǒng)，為了保證工作的效率，各獨立系統(tǒng)之間需要依次執(zhí)行相應(yīng)任務(wù)。要想實現(xiàn)PLC的順序控制，就必須要保證工作任務(wù)、轉(zhuǎn)移目標(biāo)和轉(zhuǎn)移條件者三個必備要素，少了任何一個都無法實現(xiàn)對PLC的控制。PLC控制分邏輯、條件和時間順序，邏輯順序是按設(shè)定好的指令進行控制;條件順序是指執(zhí)行條件滿足邏輯控制的要求;時間順序是執(zhí)行指令的時間。順序控制在工業(yè)自動化控制中的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，例如馬路信號燈、連續(xù)性生產(chǎn)線等。

（三）閉環(huán)控制

傳統(tǒng)電氣設(shè)備自動化控制程度并不高，多采用人工控制，工作效率不高，設(shè)備的安全性與可靠性也得不到保障，PLC技術(shù)中閉環(huán)控制的應(yīng)用就完美解決了這個問題。在工業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ钪?，閉環(huán)控制的應(yīng)用也很廣泛，比如電機、電動機中的流量、溫度、壓力系統(tǒng)等都應(yīng)用了閉環(huán)控制。閉環(huán)控制一般又分為單閉環(huán)控制和多閉環(huán)控制，若兩臺設(shè)備需要相同的運行速度就采用同單閉環(huán)控制，多閉環(huán)控制一般是將兩個或多個變量保持在一個常數(shù)，實現(xiàn)對電氣設(shè)備的自動調(diào)控。

三.PLC電氣自動化控制未來發(fā)展方向

目前，PLC的技術(shù)已經(jīng)得到成熟的應(yīng)用，并被逐漸應(yīng)用到了工業(yè)生產(chǎn)、智能化建筑工程、大型機械化生產(chǎn)線等各個領(lǐng)域，并且都取得了非常好的效果。在電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)中運用PLC技術(shù)，能夠提高設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性，降低生產(chǎn)控制成本，提升運行效率得和效益。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，未來PLC技術(shù)會向著連續(xù)生產(chǎn)過程控制方向發(fā)展，完成越來越雜亂的操控使命、開展工程設(shè)計的自動化和智能化。一是能夠適應(yīng)向小型化個性化發(fā)展的需要，使PLC系統(tǒng)的體積更小、速度更快，性價比更高。二是向速度快、容量大、技術(shù)成熟的方向發(fā)展。為了使PLC技術(shù)逐漸適應(yīng)各個領(lǐng)域，近幾年開發(fā)了很多新的模塊和元件并應(yīng)用在了PLC中，如智能輸入輸出模塊、溫度自動控制模塊、故障快速檢測模塊等，新型模塊應(yīng)用，可以大大提升PLC技術(shù)穩(wěn)定性。

隨著人們對數(shù)據(jù)信息和傳輸需求的不斷變化，多種編程語言的共存和互補是PLC的一大發(fā)展趨勢，相信隨著科技的發(fā)展，PLC變成語言的順序功能語言、指令語言、圖形語言等功能會不斷豐富和完善，向更加先進的方向發(fā)展。

結(jié)語

PLC因為自身極大的優(yōu)勢在各個領(lǐng)域都發(fā)揮出了重要作用，提升了電氣設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性，提高了設(shè)備運行效率。電氣自動化控制是一個非常復(fù)雜的工程，必須要考慮多種因素，將PLC技術(shù)運用到其中，進一步增強通訊功能、提高處理速度以及提升本地化數(shù)據(jù)存儲能力，使電氣設(shè)備的性能達到最優(yōu)。PLC技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用，為PLC技術(shù)未來更高層次的發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]史海威.論PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動化控制中的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2018（05）：175-176.

[2]熊媛.論PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動化控制中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2016（25）

[3]杜斌、馬曉輝、楊威等論PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動化控制中的應(yīng)用[J].電子世界，2016，495（09）：166-167.