PLC技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的運(yùn)用

劉忠杰

摘要：PLC技術(shù)主要有靈活性、安全可靠性、使用便捷性、應(yīng)用簡單等特點(diǎn)，將其應(yīng)用在電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，可以提高電氣自動(dòng)化控制精度，滿足不同的電氣自動(dòng)化控制要求。所以，如何利用PLC技術(shù)對(duì)電氣工程以及自動(dòng)化控制進(jìn)行應(yīng)用是本文要討論的重點(diǎn)內(nèi)容，從而進(jìn)一步提升了電氣工程的質(zhì)量，為電氣工程的未來發(fā)展奠了良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);電氣工程;高標(biāo)準(zhǔn);自動(dòng)化控制系統(tǒng)

一、PLC技術(shù)的重要性

在信息技術(shù)的逐步發(fā)展下，PLC技術(shù)也得到了改善，向著信息化特點(diǎn)方向發(fā)展，采用PLC技術(shù)可使電氣工程的自動(dòng)化控制技術(shù)、信息技術(shù)等結(jié)合起來，使技術(shù)的應(yīng)用效果更加顯著，將電氣工程自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，提升電氣工程自動(dòng)化控制水平，為電氣工程發(fā)展帶來保障。目前我國的PLC技術(shù)具有的優(yōu)勢(shì)主要包括以下幾方面內(nèi)容：第一，PLC技術(shù)可滿足電氣工程的自動(dòng)化需求，同時(shí)使電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的邏輯處理關(guān)系得到完善。第二，我國的PLC技術(shù)當(dāng)前融合了信息技術(shù)以及大數(shù)據(jù)技術(shù)，能夠更好地滿足不同領(lǐng)域的需求，因此使技術(shù)的應(yīng)用范圍得到了擴(kuò)大。第三，電氣工程自動(dòng)化控制中的PLC技術(shù)的邏輯出現(xiàn)了變化，現(xiàn)代技術(shù)中使用的為存儲(chǔ)邏輯，能夠?qū)㈦姎夤こ滔到y(tǒng)的周期縮短，減少設(shè)計(jì)的難度，同時(shí)提高了系統(tǒng)維護(hù)的水平，具有良好的特點(diǎn)。

二、PLC技術(shù)在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用優(yōu)勢(shì)因素

1. 處理效率高

因?yàn)镻LC技術(shù)本身內(nèi)部裝置的特殊性，可以促進(jìn)電氣工程的自動(dòng)控制系統(tǒng)的處理效率大大提高，偏心計(jì)數(shù)裝置內(nèi)部不同于傳統(tǒng)裝置，由于沒有固定的導(dǎo)線，可以使數(shù)據(jù)傳送更加簡單快捷，這使其從核心上就領(lǐng)先于其他的技術(shù)，除此以外PLC技術(shù)的操作性很強(qiáng)，由于其運(yùn)行主要靠內(nèi)部指令的轉(zhuǎn)化和實(shí)施，所以不需要外界的干涉，對(duì)于一般的技術(shù)人員就能掌握，只要經(jīng)過一段時(shí)間的培訓(xùn)之后，PLC技術(shù)就能為人們所利用，并且應(yīng)用于自動(dòng)控制系統(tǒng)中從而提高設(shè)備運(yùn)行效率、節(jié)省人力物力。

2. 安全性以及可靠性強(qiáng)

電氣工程在實(shí)施運(yùn)行過程中，往往會(huì)受到外界的干擾從而影響工作效率，而PLC系統(tǒng)內(nèi)部的穩(wěn)定性恰恰可以彌補(bǔ)這一劣勢(shì)，如果將此系統(tǒng)應(yīng)用于自動(dòng)控制設(shè)備中，系統(tǒng)會(huì)營造一個(gè)“保護(hù)罩”的環(huán)境從而可以從內(nèi)部提高自動(dòng)控制設(shè)備的安全性可靠性，提高其對(duì)外界干擾的抵抗能力，從而進(jìn)行長久的運(yùn)行。

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

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)行簡化或者變換;簡化之后的函數(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)主要有采煤啟動(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)簡單，短路保護(hù)時(shí)間≤100ms，PLC系統(tǒng)故障率低。

2.PLC技術(shù)在數(shù)據(jù)控制方面的應(yīng)用

數(shù)據(jù)的控制便是通過數(shù)學(xué)以及統(tǒng)計(jì)控制的方式來促使機(jī)器設(shè)備的正常運(yùn)行，這是電氣工程自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行的重要組成部分，通過科學(xué)的數(shù)據(jù)分配從而促進(jìn)設(shè)備的自動(dòng)運(yùn)行，在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)控制中，由于數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)備的單向輸出，技術(shù)人員必須對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行再三確認(rèn)才能進(jìn)行后續(xù)工作，加之電氣工程本身復(fù)雜性的特點(diǎn)，這給工程運(yùn)行的效率提高帶來了阻礙，并且要求極高的技術(shù)資源。利用PLC技術(shù)可以促進(jìn)數(shù)據(jù)控制更加科學(xué)，進(jìn)行一定的編程，使得PLC技術(shù)自動(dòng)對(duì)數(shù)據(jù)控制中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，針對(duì)不合理的地方會(huì)及時(shí)進(jìn)行糾正或者報(bào)備，使得操作人員發(fā)現(xiàn)其中的問題從而進(jìn)行解決。

3.在立體倉庫方面

近年來，隨著社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們經(jīng)常利用網(wǎng)絡(luò)在他們的生活和工作中購買產(chǎn)品。中國物流業(yè)正處于快速發(fā)展階段。在開發(fā)過程中，PLC技術(shù)起著不可或缺的作用，尤其是在物流公司中型倉庫的建設(shè)中。經(jīng)過中國有關(guān)部門的調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，在立體倉庫中PLC技術(shù)主要應(yīng)用方向包括測(cè)量和位移兩個(gè)方面，在實(shí)際工作中，一般是進(jìn)行垂直測(cè)量和水平循環(huán)。PLC技術(shù)在三維倉庫中控制堆垛機(jī)，貨架和進(jìn)出運(yùn)輸設(shè)備，確保物品的有效存放，三維倉庫穩(wěn)定運(yùn)行。以物流公司為例，在具體工作中，三維倉庫采用閉路控制方式。為寫入數(shù)據(jù)提供完美的參數(shù)，接受來自旋轉(zhuǎn)編碼器的反饋信號(hào)，并發(fā)送信號(hào)至邏輯控制器，編程數(shù)據(jù)重要的是對(duì)計(jì)算機(jī)和控制器執(zhí)行所述關(guān)閉計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的控制。PLC技術(shù)在三維倉庫中的應(yīng)用不僅提高了貨物進(jìn)出倉庫的效率，還減少了工作中的錯(cuò)誤，降低了勞動(dòng)力的消耗，為管理提供了便利條件，提高管理效率。

4.PLC技術(shù)在閉環(huán)控制中的應(yīng)用

閉環(huán)控制是將輸出信息經(jīng)過數(shù)據(jù)處理之后返回到處理的開端，使整個(gè)過程產(chǎn)生閉環(huán)的方式，這種方式會(huì)受到反饋機(jī)制的影響，在系統(tǒng)運(yùn)行中將信息輸出，之后重新將輸出的信息再次錄入，經(jīng)過連續(xù)的反復(fù)和修正后將符合要求的結(jié)果輸出。在工業(yè)領(lǐng)域中，閉環(huán)控制方式得到了大范圍的應(yīng)用，由于其具有良好的特點(diǎn)，可根據(jù)控制的對(duì)象的反饋來修正生產(chǎn)過程，一般電氣設(shè)備啟動(dòng)分為自動(dòng)化啟動(dòng)和手動(dòng)啟動(dòng)兩種形式，使用PLC技術(shù)，將其與閉環(huán)控制有效結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)合電機(jī)使用時(shí)間來選擇工具的功能，使工具選擇的環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的需求。經(jīng)過對(duì)數(shù)據(jù)的處理，選擇適合生產(chǎn)特點(diǎn)的設(shè)備，使生產(chǎn)的效率能夠達(dá)到指定要求，保證了生產(chǎn)的效果。使用PLC技術(shù)還能夠使順序控制以及閉環(huán)控制結(jié)合起來，加強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的智能化效果，在閉環(huán)控制過程中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，并且控制閉環(huán)的結(jié)構(gòu)順序，使整體的控制水平大幅度提升，同時(shí)，PLC技術(shù)自動(dòng)化自身操作比較簡易，能夠使操作人員高效地對(duì)程序進(jìn)行控制，使程序能夠得到更加靈活的管控，為生產(chǎn)提高有效的幫助，將生產(chǎn)的效率提升，并且保證了生產(chǎn)的穩(wěn)定性。

結(jié)語

綜上所述，電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展嚴(yán)重影響了我國工業(yè)的進(jìn)步，所以，有必要了解電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的基本定義，明確其在現(xiàn)階段應(yīng)用過程中存在的問題，并針對(duì)其中系統(tǒng)運(yùn)行速率低、維護(hù)系統(tǒng)不完善等問題作出分析，以便可以進(jìn)一步完善電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)。所以，在應(yīng)用中，結(jié)合其他先進(jìn)技術(shù)，使電氣工程具有自動(dòng)化和智能化特點(diǎn)，滿足電氣工程與自動(dòng)化控制的發(fā)展需求，同時(shí)促進(jìn)我國PLC技術(shù)的快速發(fā)展。

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