PLC技術(shù)在冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

蔡曉磊

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，各種技術(shù)取得了空前的進(jìn)步。PLC技術(shù)作為一種新型技術(shù)，在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用正在不斷加深，PLC技術(shù)也在自動(dòng)化系統(tǒng)中發(fā)揮著越來越重要的作用?；诖?，本文結(jié)合筆者多年經(jīng)驗(yàn)，對(duì)PLC系統(tǒng)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的運(yùn)用提出了一些建議，僅供參考。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);控制;應(yīng)用;發(fā)展

引言：PLC是可編程邏輯控制器的簡(jiǎn)稱，它基于編程簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)、可靠性高等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域，代替了傳動(dòng)的接觸器、繼電器等元器件，有效地提升了產(chǎn)線電氣控制的自動(dòng)化水平。對(duì)于電氣技術(shù)人員來說，掌握PLC相關(guān)技術(shù)知識(shí)，對(duì)更好地維護(hù)產(chǎn)線有著至關(guān)重要的作用。

1 PLC控制系統(tǒng)原理

PLC控制系統(tǒng)也是可編程控制器。它主要根據(jù)有關(guān)指令通過相關(guān)數(shù)據(jù)編號(hào)和模式輸入方法進(jìn)行操作。該系統(tǒng)可以大致分為輸入采樣鏈接、系統(tǒng)程序執(zhí)行鏈接以及三個(gè)用于最終輸出更新的工作流程。PLC技術(shù)是一種新型的應(yīng)用技術(shù)，主要功能如下：PLC具有開關(guān)邏輯操作和順序控制功能;PLC可以實(shí)現(xiàn)溫度，壓力等模擬量的處理。通過使用PIC中的控制模塊，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬量的有效控制;PIC具有定位和計(jì)數(shù)功能以實(shí)現(xiàn)時(shí)序控制;PIC可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸、比較、分析和運(yùn)算，還具有浮點(diǎn)和功能運(yùn)算功能;PIC具有檢測(cè)組件和聯(lián)鎖系統(tǒng)，以確保以冗余方式進(jìn)行安全生產(chǎn)。

2 PLC技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

2.1PLC技術(shù)在順序控制中的應(yīng)用

在PLC編程過程中，采用順序控制設(shè)計(jì)方法可以取得良好的效果。順序控制設(shè)計(jì)方法，在實(shí)際應(yīng)用過程中，需要從系統(tǒng)本身的過程出發(fā)，設(shè)計(jì)順序功能流程圖，并以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)具體的梯形圖程序。在順序功能流程圖中，主要是應(yīng)用一種通用的技術(shù)語言，可以進(jìn)行不同專業(yè)人員之間的交流活動(dòng)。

當(dāng)前的PLC編程工作主要是為社會(huì)生產(chǎn)和工業(yè)控制工作提供服務(wù)。順序控制設(shè)計(jì)方法具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，在PLC編程中的積極應(yīng)用將產(chǎn)生良好的效果。以集塵室的設(shè)計(jì)程序?yàn)槔?，分析了順序控制設(shè)計(jì)方法在PLC編程中的應(yīng)用。在現(xiàn)階段，許多工業(yè)生產(chǎn)過程中，室內(nèi)和車間的環(huán)境保護(hù)和清潔度相對(duì)較高，當(dāng)工人和物品進(jìn)入車間和室內(nèi)時(shí)，他們需要積極地進(jìn)行相應(yīng)的除塵處理，提高除塵處理工作的效率和質(zhì)量，就需要采用順序控制設(shè)計(jì)方法并在PLC編程中做好工作，能夠取得良好的效果。具體為在進(jìn)入車間之前，需要設(shè)置兩個(gè)門，需要注意兩個(gè)門之間的相關(guān)性。當(dāng)?shù)谝簧乳T打開時(shí)，需要激活開門傳感器，因此將打開除塵過程，而當(dāng)?shù)谝簧乳T關(guān)閉時(shí)，將相應(yīng)地激活門關(guān)閉傳感器，同時(shí)風(fēng)扇執(zhí)行以下操作：吹氣操作，第二扇門開始鎖定。當(dāng)門關(guān)閉時(shí)，風(fēng)扇的操作也會(huì)停止。車間第二扇門的工作也與第一扇門相似。門的處理有效地采用了順序控制設(shè)計(jì)方法，積極提高了門操作的自動(dòng)化效果。

2.2 PLC技術(shù)在開關(guān)控制中的應(yīng)用

由于PLC的高可靠性和簡(jiǎn)單性，它可??廣泛用于各種生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制，特別是在I / O開關(guān)控制系統(tǒng)的應(yīng)用中，顯示出其優(yōu)越性。

（1）確定I / O切換點(diǎn)數(shù)。由于PLC的控制對(duì)象是工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過程，因此它主要通過I / O接口與生產(chǎn)過程通信。因此，首先必須根據(jù)過程控制條件對(duì)I / O切換量的要求進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。同時(shí)，為了確保在緊急情況下（包括PLC故障）可靠地切斷PLC負(fù)載電源，可以安裝交流接觸器KM。

（2）確定PLC存儲(chǔ)器的容量。PLC的存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)用戶程序和數(shù)據(jù)，通常，有內(nèi)置和外推兩種類型。存儲(chǔ)器容量的選擇如下[2]：存儲(chǔ)器容量（指令字）=數(shù)字I / O點(diǎn)×10 +模擬I / O點(diǎn)×25 +特殊I / O點(diǎn)×100。

（3）程序的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。大多數(shù)機(jī)械自動(dòng)控制裝置的主要工作方法是單步、單周期、連續(xù)和返回原始位置。通常，開關(guān)SA用于選擇。在程序的整體設(shè)計(jì)中，還可以分為實(shí)用程序、自動(dòng)程序、手動(dòng)程序和返回程序等幾個(gè)部分。自動(dòng)程序可以包括單步、單周期和連續(xù)工作程序。

3提高PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用效率的有效對(duì)策

3.1深入研究PLC技術(shù)的

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，信息技術(shù)已廣泛應(yīng)用于電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中，加強(qiáng)PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用已成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。只有依靠智能技術(shù)，才能實(shí)現(xiàn)電氣工程自動(dòng)化的有效控制。因此，企業(yè)應(yīng)加大對(duì)PLC技術(shù)的研發(fā)力度，制定硬件電路板制造標(biāo)準(zhǔn)和軟件技術(shù)框架。例如，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)iec61131-3的引入為PLC技術(shù)的研究奠定了良好的基礎(chǔ)，從而可以批量化和標(biāo)準(zhǔn)化PCL硬件電路板的制造技術(shù)，從而建立了完整的軟件開發(fā)框架并減少了開發(fā)成本。

3.2提高電氣工程自動(dòng)化控制人員的專業(yè)素質(zhì)

提高電氣工程自動(dòng)化控制人員的專業(yè)素質(zhì)，是提高PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)控制過程中應(yīng)用效率的關(guān)鍵。企業(yè)有關(guān)負(fù)責(zé)人要定期培訓(xùn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員，不斷提高電氣自動(dòng)化控制人員的理論知識(shí)水平，提高電氣自動(dòng)化控制人員的專業(yè)技能，促進(jìn)電氣自動(dòng)化控制在電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用，提升企業(yè)的電氣自動(dòng)化水平。

3.3提高PLC技術(shù)的抗干擾性能

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的進(jìn)一步提高，企業(yè)對(duì)PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用提出了更高的要求。因此，技術(shù)人員應(yīng)深入PLC技術(shù)的研究過程，著力提高PLC技術(shù)對(duì)高強(qiáng)度信號(hào)的抗干擾和屏蔽能力，順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)PLC技術(shù)的有機(jī)融合。具有隔離變壓器和無線電波信號(hào)濾波設(shè)備，應(yīng)用于電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)，可以有效地提高電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的抗干擾能力，促進(jìn)電氣自動(dòng)化控制水平的提升。例如，變電站在電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中使用具有良好隔離性能的PLC，通過將PLC電源與電源系統(tǒng)隔離，在電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中安裝了屏蔽隔離變壓器，以使屏蔽隔離變壓器的次級(jí)側(cè)與PLC系統(tǒng)之間的距離大于2mm2，并且在初級(jí)線圈和次級(jí)線圈之間將屏蔽層接地，從而消除了線圈之間的直接耦合。同時(shí)，當(dāng)電源諧波嚴(yán)重時(shí)，設(shè)計(jì)人員可以通過在隔離變壓器的前面添加一個(gè)濾波器來消除大多數(shù)電源諧波。設(shè)計(jì)人員還可以將低通濾波器連接到電源線上，以達(dá)到過濾高頻干擾信號(hào)的目的。此外，設(shè)計(jì)人員應(yīng)將濾波器放置在隔離變壓器之前，首先放置濾波器，然后將其隔離以有效抑制外部干擾。

3.4促進(jìn)PLC技術(shù)的數(shù)字化發(fā)展

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的帶動(dòng)下，PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用成為可能。現(xiàn)階段，中國(guó)PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用已進(jìn)入智能化階段。隨著社會(huì)發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，未來的PLC技術(shù)將在中國(guó)電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用過程中呈現(xiàn)數(shù)字化發(fā)展趨勢(shì)。通過改進(jìn)數(shù)字編程和網(wǎng)絡(luò)數(shù)字管理技術(shù)，PLC技術(shù)可以發(fā)揮最大的作用。充分發(fā)揮作用，自動(dòng)控制的效率和水平不斷提高。

4.結(jié)束語

通過對(duì)PLC技術(shù)的深入研究和開發(fā)，可以有效地提高電氣系統(tǒng)的自動(dòng)化控制水平。在此基礎(chǔ)上，提高PLC技術(shù)的抗干擾性能，促進(jìn)PLC技術(shù)的數(shù)字化發(fā)展，有利于促進(jìn)PLC技術(shù)的充分利用。此外，提高電氣工程自動(dòng)化控制人員的專業(yè)素質(zhì)也可以提高PLC技術(shù)的應(yīng)用效果。

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