電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用剖析

黃東成

摘?要：近年來(lái)，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及科學(xué)技術(shù)都取得了極大的發(fā)展，人們的生活水平也在不斷提升。在現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)揮了極為重要的作用，特別是PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的有效應(yīng)用，使電氣自動(dòng)化領(lǐng)域獲得了革命性的進(jìn)步。PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的有效應(yīng)用，使電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的可靠性和靈活性都得到了大幅度提高，同時(shí)對(duì)保證電氣設(shè)備的運(yùn)行安全以及節(jié)能減排，也具有積極的作用。本文對(duì)電氣自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)剖析，并結(jié)合實(shí)際情況，提出科學(xué)合理的建議，為推動(dòng)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定和諧發(fā)展以及電氣自動(dòng)化水平的不斷提高，發(fā)揮積極的推動(dòng)作用。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備;自動(dòng)化控制;PLC技術(shù)

目前，電氣設(shè)備已成為現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展建設(shè)必不可少的重要組成部分，可以說(shuō)電氣設(shè)備的廣泛應(yīng)用，是推動(dòng)工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要標(biāo)志。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，電氣設(shè)備以及自動(dòng)化控制系統(tǒng)的有效應(yīng)用，使工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率得到大幅度提升，對(duì)工業(yè)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化發(fā)展，具有劃時(shí)代的意義。在這種情況情，在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中應(yīng)用PLC技術(shù)，能夠進(jìn)一步完善電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)，這對(duì)推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)，能夠起到極為重要的推動(dòng)作用。除此之外，通過(guò)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)，在優(yōu)化自動(dòng)控制系統(tǒng)控制性能的同時(shí)，還能夠有效提升電氣設(shè)備運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，這對(duì)保證生產(chǎn)活動(dòng)的安全，維護(hù)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定和諧發(fā)展，具有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1、PLC技術(shù)概述

PLC技術(shù)是隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，在計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上而形成的一種全新的科學(xué)技術(shù)，它是由控制技術(shù)和通信技術(shù)相互融合從而形成的一種新型技術(shù)。

PLC是英文Programmable Logic Controller的縮寫(xiě)，中文譯為可編程邏輯控制器。這是一種專門(mén)為應(yīng)用工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)的一種數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)，利用數(shù)字式或模擬式的輸入輸出，對(duì)各種機(jī)械設(shè)備以及生產(chǎn)過(guò)程，實(shí)施有效的控制。在應(yīng)用PLC技術(shù)進(jìn)行輸入輸出的過(guò)程中，還需要與其他技術(shù)進(jìn)行有機(jī)融合，才能夠達(dá)到良好的控制效果。例如，在PLC各輸入過(guò)程中，就需要結(jié)合R-C濾波技術(shù)，一般會(huì)將濾波時(shí)間常數(shù)設(shè)置為10到20毫秒之間，確保輸出效果達(dá)到最佳。除此之外注意必須要對(duì)開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行嚴(yán)格的挑選，確保開(kāi)關(guān)電源符合PLC的應(yīng)用要求，保證PLC技術(shù)的應(yīng)用效果及安全性。

PLC技術(shù)應(yīng)有豐富的模式，能夠針對(duì)不同信號(hào)進(jìn)行有效的處理，為用戶提供便利。由于PLC技術(shù)能夠適用于多種不同的信號(hào)要求，因此使其具備了廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)，能夠在工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展建設(shè)過(guò)程中，充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)功能，為推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化、自動(dòng)化以及智能化發(fā)展，發(fā)揮積極的作用。

除了具有極為強(qiáng)大的控制功能以及良好的兼容性優(yōu)勢(shì)之外，PLC技術(shù)還具有編程較為簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)。在應(yīng)用PLC技術(shù)的過(guò)程中，其編程工作大多采用類似繼電控制線路的梯形圖格式，不僅形象直觀，而且簡(jiǎn)單易學(xué)。除了編程較為容易，為PLC技術(shù)的廣泛應(yīng)用提供了有力的支持條件之外，在設(shè)備安裝方面，相關(guān)操作也非常簡(jiǎn)單，而且后期維修工作較為方便，這也是支持PLC技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中得到廣泛應(yīng)用的重要優(yōu)勢(shì)條件。

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)水平得到極大地提高，最明顯的表現(xiàn)就是工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)不斷更新升級(jí)，自動(dòng)化、數(shù)字化以及智能化生產(chǎn)技術(shù)已在各個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中得到廣泛應(yīng)用，不斷推動(dòng)了我國(guó)工業(yè)向著現(xiàn)代化方向邁進(jìn)了一大步，而用工業(yè)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量也得到大幅度提升。在這種情況下，將PLC技術(shù)與現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)及電氣設(shè)備進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)中有效應(yīng)用PLC技術(shù)，能夠有效完善電氣自動(dòng)化設(shè)備中存在的不足和缺陷，使電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的安全性和穩(wěn)定性得到顯著提高，這是提高生產(chǎn)安全性的重要措施，同時(shí)對(duì)優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量，提升產(chǎn)生效率也具有積極的促進(jìn)作用[1]。

目前，在實(shí)際應(yīng)用PLC系統(tǒng)的過(guò)程中，主要作用于工業(yè)控制系統(tǒng)。這時(shí)因?yàn)橥ㄟ^(guò)應(yīng)用PLC技術(shù)，能夠顯著提高工業(yè)控制系統(tǒng)的安全性和可靠性，而且在結(jié)構(gòu)以及模塊方面，其應(yīng)用便利性也得到明顯提升。在PLC技術(shù)結(jié)構(gòu)方面，其主要核心就是CPU，同時(shí)也是PLC系統(tǒng)的核心所在。CPU中央控制器的存在及其性能情況，對(duì)PLC控制系統(tǒng)的整體性能的優(yōu)劣具有決定性作用。在PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，CPU中央控制器能夠直接對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸并儲(chǔ)存，除此之外，CPU中央控制器還具有良好的運(yùn)算能力，能夠進(jìn)行各種類型的運(yùn)算，這對(duì)PLC控制系統(tǒng)的有效運(yùn)行以及工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的正常開(kāi)展，都具有極為重要的影響，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化、數(shù)字化以及智能化發(fā)展不可缺少的重要組成部分。最重要的一點(diǎn)，PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)中進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，其整體配置組裝較為簡(jiǎn)單方便，這為PLC技術(shù)的廣泛應(yīng)用，提供了極大的便利，也起到了非常重要的推動(dòng)作用。

2、PLC在電氣設(shè)備中的作用

通過(guò)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)，其輸入輸出模塊與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的很多設(shè)備相互連接，例如行程開(kāi)關(guān)、傳感器、變頻器、服務(wù)器、電磁閥、指示燈等等。PLC技術(shù)在電氣設(shè)備中的應(yīng)用，還為工業(yè)局域網(wǎng)的建設(shè)及運(yùn)行，提供了多種通信模塊，使工業(yè)局網(wǎng)的功能得到有效的優(yōu)化，為工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的正常進(jìn)行以及保證生產(chǎn)安全性，提供了極為重要的支持和保障。

除了部分小型PLC控制系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中，采用廂體式結(jié)合之外，大部分PLC控制系統(tǒng)在模塊化結(jié)構(gòu)方面，通常都是利用有機(jī)架和電纜來(lái)連接各個(gè)電氣設(shè)備，并對(duì)其進(jìn)行有效控制，確保其在工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，能夠安全、穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行。

在應(yīng)用PLC技術(shù)對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行控制過(guò)程中，普遍采用的都是閉環(huán)控制模式，同時(shí)使用閉環(huán)控制系統(tǒng)對(duì)PLC進(jìn)行有效調(diào)節(jié)。PLC控制系統(tǒng)具有極為完善的數(shù)據(jù)處理功能，其數(shù)學(xué)運(yùn)算速度快，邏輯控制和順序控制能力都非常強(qiáng)大，因此能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器裝置。除此之外，在實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程中，根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展需求，PLC裝置也在不斷的完善進(jìn)化，有效優(yōu)化各方面性能，從而使其控制可靠性及安全性不斷提升，滿足現(xiàn)代社會(huì)規(guī)模不斷擴(kuò)大的工業(yè)生產(chǎn)需求，同時(shí)面對(duì)越來(lái)越復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，通過(guò)性能的不斷優(yōu)化升級(jí)，PLC技術(shù)在實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程中，也能夠與現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行良好的兼容，實(shí)現(xiàn)有機(jī)結(jié)合，從而達(dá)到提高生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率的作用，為工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大以及生產(chǎn)活動(dòng)的現(xiàn)代化發(fā)展，發(fā)揮重要的推動(dòng)作用[2]。

3、PLC技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用

3.1我司秉承傳統(tǒng)的釀造方法，使用完全原粒黃豆釀造醬油，從黃豆儲(chǔ)、定量輸送、洗豆、泡豆、連續(xù)蒸煮、制曲、出曲等一系列的工藝過(guò)程鏈較長(zhǎng)，人工操作或局部自動(dòng)化達(dá)不到最優(yōu)化的工藝過(guò)程目的，為此，以PLC自控技術(shù)為工業(yè)控制基礎(chǔ)，利用MMI（人機(jī)對(duì)話）控制系統(tǒng)、WMS（Warehouse Management System 倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)）、MES（Manufting Execution System 制造執(zhí)行管理系統(tǒng)）、SAP（Systems Applications and Products in Data Processing 即企業(yè)管理解決方案系統(tǒng)）等現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)系統(tǒng)組成的制曲工藝流程，提高制曲的生產(chǎn)效率各產(chǎn)品穩(wěn)定性，為釀造出品質(zhì)優(yōu)良的醬油產(chǎn)品打下良好的基礎(chǔ)，結(jié)合生產(chǎn)工藝特點(diǎn)。

3.2基于PLC和MMI的制曲自動(dòng)控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

以原粒黃豆、面粉為原料的制曲工藝涉及到黃豆儲(chǔ)存、洗豆、定量輸送、連續(xù)蒸煮、制曲、出曲等工藝環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)為有機(jī)地結(jié)合，環(huán)環(huán)相扣，需要有一個(gè)良好的信息互換和人機(jī)對(duì)話（含異地），為實(shí)現(xiàn)整個(gè)綠色制曲工藝過(guò)程的智能化生產(chǎn)與網(wǎng)絡(luò)控制，研發(fā)過(guò)程為：

①根據(jù)原料黃豆制曲的工藝過(guò)程進(jìn)行系統(tǒng)需求分析，以PLC為基礎(chǔ)將制曲過(guò)程分為黃豆儲(chǔ)存系統(tǒng)、定量輸送系統(tǒng)、洗豆系統(tǒng)、泡豆系統(tǒng)、黃豆預(yù)熱系統(tǒng)、連續(xù)蒸煮系統(tǒng)、風(fēng)冷系統(tǒng)、圓盤(pán)制曲系統(tǒng)、出曲系統(tǒng)九大主要功能進(jìn)行模塊劃分，各智能化模塊之間用以太網(wǎng)和CC-LINK IE連接控制，構(gòu)建系統(tǒng)智能化的控制網(wǎng)絡(luò)：同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)控制通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線和上位計(jì)算機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)自黃豆倉(cāng)到出曲的全過(guò)程生產(chǎn)智能調(diào)度管理，將制曲過(guò)程中的一系列儲(chǔ)存、輸送、洗豆、泡豆、蒸煮、制曲、出曲等工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行高效協(xié)同，實(shí)現(xiàn)一體化連續(xù)自動(dòng)生產(chǎn)。

②系統(tǒng)對(duì)關(guān)鍵設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)各統(tǒng)計(jì)分析，優(yōu)化制曲的工藝參數(shù)。

③操作者在MMI控制室按照SAP系統(tǒng)給出的生產(chǎn)計(jì)劃工單要求選擇所需的生產(chǎn)模式，發(fā)出生產(chǎn)指令，實(shí)現(xiàn)“人性化”的自動(dòng)化生產(chǎn)運(yùn)行，同時(shí)MMI控制室又可監(jiān)控整個(gè)生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)，另外現(xiàn)場(chǎng)（含異地）的人機(jī)操作界面通過(guò)以太網(wǎng)各上位計(jì)算機(jī)連接，保證信息的實(shí)時(shí)有效傳輸與反饋，實(shí)現(xiàn)制曲過(guò)程的自動(dòng)化生產(chǎn)和網(wǎng)絡(luò)化管理。通過(guò)智能化的綠色制曲技術(shù)的應(yīng)用，大幅度提高生產(chǎn)自動(dòng)化程度，實(shí)現(xiàn)減員增效，提高產(chǎn)品質(zhì)量及其穩(wěn)定性。

結(jié)束語(yǔ)

總之，PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的有效應(yīng)用，對(duì)我國(guó)工業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展建設(shè)具有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。因此，必須要結(jié)合實(shí)際，根據(jù)我國(guó)工業(yè)建設(shè)的發(fā)展要求以及科學(xué)技術(shù)總體發(fā)展水平，加強(qiáng)對(duì)PLC技術(shù)的深入研究，促進(jìn)其全面優(yōu)化升級(jí)，在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中得到更廣泛的應(yīng)用，充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)性能，為我國(guó)建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化，發(fā)揮積極的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]?董瑞龍.電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2020，（7）：165-166.

[2]?張建平.PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2020，（4）：2011.