電氣自動(dòng)控制中的PLC技術(shù)探討

張寧 濟(jì)寧市技師學(xué)院

前言：在電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域引入PLC技術(shù)可以進(jìn)一步提高電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制水平。在設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中，PLC系統(tǒng)主要是通過(guò)CPU進(jìn)行各類(lèi)數(shù)據(jù)信息的處理和判斷，之后將系統(tǒng)安全運(yùn)行數(shù)據(jù)準(zhǔn)確輸入到傳輸系統(tǒng)中，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。以目前來(lái)看，PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)控制領(lǐng)域展現(xiàn)出了良好的發(fā)展前景，對(duì)其進(jìn)行研究具有積極意義。

一、PLC技術(shù)概述

（一）PLC技術(shù)簡(jiǎn)介

近些年來(lái)，在電氣自動(dòng)控制中，PLC技術(shù)的應(yīng)用獲得了持續(xù)的優(yōu)化和完善，計(jì)算機(jī)技術(shù)和PLC系統(tǒng)的融合極大的提高生產(chǎn)設(shè)計(jì)制造的水平，不僅擴(kuò)充了系統(tǒng)的存儲(chǔ)空間，同時(shí)也提高了系統(tǒng)的反應(yīng)速度，促進(jìn)了電氣自動(dòng)化控制水平的提升。以目前的趨勢(shì)來(lái)看，PLC在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用范圍將變得越來(lái)越廣泛，產(chǎn)品類(lèi)型也將變得更多。比較常規(guī)的PLC控制系統(tǒng)一般包括中央處理器、輸入輸出接口、電源以及存儲(chǔ)介質(zhì)等部件，但可以基于其具體應(yīng)用場(chǎng)景配備一定的外部輔助設(shè)備。中央處理器即CPU，其作用是進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，接受并處理輸入指令。輸入輸出接口用于連接外部設(shè)備。電源用于控制系統(tǒng)的接通或是關(guān)閉。存儲(chǔ)介質(zhì)用于存儲(chǔ)用戶(hù)程序的相關(guān)數(shù)據(jù)信息。

（二）PLC技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

首先，可靠性強(qiáng)。PLC系統(tǒng)是通過(guò)軟件進(jìn)行模塊連接，因此不需要使用大量的繼電器，且其抗干擾能力極強(qiáng)，即使是在一些惡劣的環(huán)境條件之下，也可以實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行，確保數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性，避免接觸不良等問(wèn)題的出現(xiàn)。

其次，靈活性強(qiáng)。應(yīng)用于電氣自動(dòng)化控制的PLC系統(tǒng)采用的是模塊化結(jié)構(gòu)，基于模塊的功能實(shí)現(xiàn)可以賦予系統(tǒng)不同的功能，以滿(mǎn)足不同環(huán)境條件下的控制需求，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。此外，PLC技術(shù)還可以和其他高新技術(shù)手段進(jìn)行融合應(yīng)用，例如，將人工智能系統(tǒng)引入到電氣自動(dòng)控制之中，建構(gòu)網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化以及智能化控制體系。

再次，方便使用。PLC系統(tǒng)在具體應(yīng)用于電氣自動(dòng)控制的過(guò)程中，可與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接，通過(guò)模擬和仿真的方式支持設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試等相關(guān)作業(yè)的開(kāi)展，可以大幅度的減少工作量。而且，PLC系統(tǒng)所具備的自我診斷功能可以對(duì)應(yīng)用中出現(xiàn)的各類(lèi)故障進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)分析，鎖定故障模塊實(shí)行針對(duì)性維修處理，提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率及穩(wěn)定性。

二、PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)控制中的具體應(yīng)用

（一）PLC在電氣自動(dòng)控制中的控制方式

其一，順序控制。在電氣自動(dòng)控制中，PLC系統(tǒng)可以通過(guò)信息和模塊的有效配合實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程的有效控制和協(xié)調(diào)。與傳統(tǒng)控制模式相比，基于PLC系統(tǒng)的控制模式更符合單獨(dú)生產(chǎn)工藝流程控制的需求。在設(shè)計(jì)PLC系統(tǒng)時(shí)，主站層、遠(yuǎn)程站以及現(xiàn)場(chǎng)傳感器是三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，其中主站層和遠(yuǎn)程站之間可通過(guò)通信總線(xiàn)進(jìn)行連接、遠(yuǎn)程站和傳感器之間則通過(guò)二次電纜進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的高效傳輸，如此一來(lái)工作人員通過(guò)控制室的系統(tǒng)界面就可以對(duì)電氣設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行全面動(dòng)態(tài)的監(jiān)控，提高系統(tǒng)控制的效率，同時(shí)也可以?xún)?yōu)化設(shè)備檢測(cè)效果和工作質(zhì)量。

其二，開(kāi)關(guān)量控制?；赑LC系統(tǒng)的電氣自動(dòng)控制不同于傳統(tǒng)的電路控制，不需要設(shè)置繼電器，直接通過(guò)開(kāi)關(guān)量進(jìn)行控制，這樣既可以減少系統(tǒng)觸點(diǎn)和線(xiàn)路，降低運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)還可以縮短系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間，提高檢測(cè)數(shù)據(jù)的精確性，保障運(yùn)行的安全性。

（二）PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)控制中的具體應(yīng)用場(chǎng)景

其一，PLC技術(shù)應(yīng)用于火電系統(tǒng)。傳統(tǒng)的火電系統(tǒng)主要是利用電磁型繼電器實(shí)現(xiàn)各方面的控制，因此系統(tǒng)中存在大量的多電磁元件，很容易受到客觀因素影響出現(xiàn)穩(wěn)定性的降低。而引入PLC技術(shù)之后，控制其操作更加簡(jiǎn)單便捷，而且系統(tǒng)接口數(shù)量將出現(xiàn)大幅度的降低，即使發(fā)生故障，也可以通過(guò)分閘操作保障電路運(yùn)行的安全穩(wěn)定。而且，應(yīng)用PLC技術(shù)還可以降低工作人員的工作負(fù)擔(dān)，提高系統(tǒng)的抗干擾能力。

其二，PLC技術(shù)應(yīng)用于輸煤系統(tǒng)。典型的輸煤系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)由傳感器、主站層、遠(yuǎn)程站層等部分構(gòu)成，可以將PLC技術(shù)應(yīng)用于主站層，通過(guò)光纖實(shí)現(xiàn)主站層和遠(yuǎn)程站層之間的通信，在此基礎(chǔ)上設(shè)置人機(jī)交互接口，通過(guò)顯示屏將各電氣設(shè)備的運(yùn)行情況全面展現(xiàn)出來(lái)。除此之外，還可以通過(guò)設(shè)置緊急事故按鈕的方式提高系統(tǒng)狀態(tài)控制效果。

其三，PLC技術(shù)應(yīng)用于交通系統(tǒng)。在交通系統(tǒng)中運(yùn)用PLC技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)區(qū)域路段信號(hào)數(shù)據(jù)的高度整合，在局域網(wǎng)環(huán)境下進(jìn)行集中化控制，如此就可以保障各路口交通信號(hào)燈時(shí)長(zhǎng)的合理性，避免車(chē)輛等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。同時(shí)，在高速公路收費(fèi)站也可以引入PLC技術(shù)，用作上位機(jī)接口，對(duì)收費(fèi)站產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收和存儲(chǔ)。

其四，PLC技術(shù)應(yīng)用于機(jī)床電氣控制。在機(jī)床加工作業(yè)的過(guò)程中，控制工作的關(guān)鍵點(diǎn)在于液壓、機(jī)械以及電氣三者之間的有效協(xié)同。過(guò)去液壓和電氣控制多采用時(shí)間控制的方式，但出現(xiàn)故障問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)較高，加之故障類(lèi)型較多，以至于維修難度較高。而在引入PLC技術(shù)之后，一方面可以提高系統(tǒng)的安全性和可靠性，同時(shí)可以對(duì)時(shí)間控制進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行情況的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，將其運(yùn)行狀態(tài)的變化情況有效顯示出來(lái)，獲得理想的檢測(cè)和控制效果，提高機(jī)床生產(chǎn)作業(yè)的穩(wěn)定性和精確性。

其五，PLC技術(shù)應(yīng)用于軌道交通。PLC技術(shù)引入到軌道交通領(lǐng)域可以大幅度提高線(xiàn)路運(yùn)營(yíng)管理水平。如基于PLC技術(shù)開(kāi)發(fā)的無(wú)人駕駛系統(tǒng)和通信跳讀系統(tǒng)等可以實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化，更好的滿(mǎn)足通風(fēng)、空調(diào)、設(shè)備運(yùn)動(dòng)、事務(wù)管理等方面的要求。