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

王建成

陽(yáng)煤豐喜肥業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司臨猗分公司 山西運(yùn)城 044100

1 PLC 技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的大型化和小型化特點(diǎn)

在PLC 技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，可以依據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇編程控制器，PLC 編程控制器結(jié)構(gòu)有大型和小型，可以依據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇合適的型號(hào)。小型PLC 編程控制器具有功耗較低、體積小、安裝便捷的特征，也因此被廣泛應(yīng)用到控制系統(tǒng)中。大型的PLC 控制器則具有容量大、運(yùn)行速度快，功能更多更豐富的特征，在實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)設(shè)計(jì)要求和實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行選擇，以滿足產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；妥詣?dòng)化的要求。

1.2 簡(jiǎn)單、廣泛和實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)

由于PLC 技術(shù)自身帶有簡(jiǎn)單直觀的特點(diǎn)，能夠利用編程和編譯圖號(hào)來(lái)表達(dá)，加之與繼電器電路系統(tǒng)的相似，使其在實(shí)際應(yīng)用中更容易被理解和接受，安裝人員僅需要進(jìn)行少量的邏輯控制便能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制功能，也只有在PLC 技術(shù)下進(jìn)行操作，才能更好地掌握系統(tǒng)的編寫方式，PLC 技術(shù)正是以此簡(jiǎn)單、實(shí)用的特征而被廣泛應(yīng)用到電氣控制領(lǐng)域內(nèi)，更加快捷方便[1]。

1.3 PLC 抗干擾能力較強(qiáng)

PLC 技術(shù)特征使其更適合應(yīng)用到大規(guī)模集成電路系統(tǒng)中，并能在電路系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行有效管理，在電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)過(guò)程中，PLC 技術(shù)具有較強(qiáng)的抗干擾性，進(jìn)而增強(qiáng)了集成電路系統(tǒng)的應(yīng)用效果。比如在設(shè)備故障期間，報(bào)警裝置的觸發(fā)能夠利用設(shè)計(jì)手段遠(yuǎn)程控制PLC 技術(shù)的抗干擾能力，此抗干擾能力遠(yuǎn)高于機(jī)電技術(shù)，可以更好地解決復(fù)雜電氣故障中的干擾問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)編程過(guò)程中軟件應(yīng)用及操作的自動(dòng)化。PLC 技術(shù)的抗干擾能力也能提高電流系統(tǒng)故障診斷水平，對(duì)其他設(shè)備及電路具有較強(qiáng)的保護(hù)能力，從而提高自動(dòng)化電氣技術(shù)的自動(dòng)化水平。

1.4 PLC 設(shè)備的維護(hù)及改造技術(shù)簡(jiǎn)單便捷

應(yīng)用PLC 技術(shù)的過(guò)程中，為減少機(jī)電設(shè)備外形線，應(yīng)用PLC技術(shù)邏輯設(shè)計(jì)方法替代傳統(tǒng)線接邏輯的設(shè)計(jì)方法，這在一定程度上降低了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)間，提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)效率，為系統(tǒng)運(yùn)行的后續(xù)服務(wù)、控制系統(tǒng)編寫程序的更改、應(yīng)用的便捷性等提供了重要的技術(shù)保障，尤其是在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)用PLC 技術(shù)能夠隨時(shí)監(jiān)督管理其故障指示燈、設(shè)計(jì)模塊功能的應(yīng)用，進(jìn)而提高系統(tǒng)運(yùn)行及維護(hù)的效率[2]。

2 PLC 技術(shù)自動(dòng)控制的工作原理

傳統(tǒng)模式中的電氣設(shè)備在做功的時(shí)候主要運(yùn)用的是：繼電器設(shè)備的邏輯控制功能，但是PLC 自動(dòng)控制操作系統(tǒng)能夠當(dāng)作是微型的計(jì)算機(jī)設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)編程控制工作環(huán)節(jié)，PLC 技術(shù)從某種程度上極大地推進(jìn)了我國(guó)工業(yè)化的進(jìn)程。從操作過(guò)程與原理上來(lái)講，PLC 技術(shù)在進(jìn)行運(yùn)用的時(shí)候相對(duì)較為簡(jiǎn)單，主要原因是：PLC 自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)用的是操作技術(shù)人員所熟知的梯形圖的編程方式，熟知的編程方式之下，技術(shù)操作人員上手相對(duì)較為容易。因?yàn)镻LC 自動(dòng)控制系統(tǒng)本身具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性、精準(zhǔn)性以及相對(duì)較強(qiáng)的抗干擾的能力，從而使該項(xiàng)系統(tǒng)具有更高的可信程度。與此同時(shí)，還能夠較為顯著的延長(zhǎng)自動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行壽命，與傳統(tǒng)的系統(tǒng)相比較，其使用壽命在較大程度上被提升?？v然PLC 系統(tǒng)本身相對(duì)較為復(fù)雜，但是，在對(duì)其進(jìn)行日常維護(hù)的時(shí)候相對(duì)較為容易。PLC 系統(tǒng)本身的體積相對(duì)小、比較容易拆卸以及連接模式也會(huì)相對(duì)較為便捷。在硬件層面上的優(yōu)勢(shì)，使該項(xiàng)系統(tǒng)能夠較好在全國(guó)的范圍內(nèi)使用與推廣。雖然PLC 自動(dòng)控制系統(tǒng)擁有較多的優(yōu)勢(shì)，但是在實(shí)際操作生產(chǎn)的時(shí)候，該系統(tǒng)在操作的時(shí)候，對(duì)象只有一臺(tái)電機(jī)，若是想要將PLC 系統(tǒng)具備的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來(lái)，需要對(duì)其進(jìn)行規(guī)范的操作。

3 PLC 在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

伴隨社會(huì)發(fā)展進(jìn)程的加快，計(jì)算機(jī)技術(shù)逐步完善并普及開(kāi)來(lái)，踏入到網(wǎng)絡(luò)時(shí)代。目前電氣領(lǐng)域逐步將發(fā)展重心轉(zhuǎn)移到自動(dòng)化控制方向，本質(zhì)上是因?yàn)樽詣?dòng)化控制能夠優(yōu)化生產(chǎn)生活方式，可以減輕技術(shù)人員的工作負(fù)擔(dān)并提升工作效率?？v觀近年來(lái)的發(fā)展，PLC技術(shù)通過(guò)自身操作便利、準(zhǔn)確度高、維護(hù)方便以及多樣化功能的特點(diǎn)在電氣領(lǐng)域中發(fā)揮出越來(lái)越重要的作用。從PLC 技術(shù)類別出發(fā)，基本上分為箱體和模塊兩大類，兩者結(jié)構(gòu)相似度較高[3]。

3.1 對(duì)PLC 技術(shù)上的運(yùn)用方式進(jìn)行確認(rèn)

實(shí)際應(yīng)用PLC 技術(shù)時(shí)，為了保證電氣設(shè)備的自控服務(wù)，首先需要選擇PLC 技術(shù)的類別，根據(jù)運(yùn)行環(huán)境的差異來(lái)具體選型，這也直接關(guān)系到系統(tǒng)后期是否可以穩(wěn)定運(yùn)行。其次便是電氣裝置的選用過(guò)程，期望系統(tǒng)中各項(xiàng)生產(chǎn)設(shè)備可以穩(wěn)定工作，就需要對(duì)內(nèi)部的核心組成進(jìn)行嚴(yán)格審核，防止由零部件問(wèn)題導(dǎo)致的系統(tǒng)運(yùn)行異常。

3.2 對(duì)邏輯開(kāi)關(guān)量進(jìn)行合理把控

邏輯開(kāi)關(guān)是PLC 技術(shù)的核心環(huán)節(jié)之一，基于邏輯開(kāi)關(guān)量的合理把控，便能夠完成電路順序的控制。實(shí)際設(shè)定邏輯開(kāi)關(guān)時(shí)需要參考不同的控制目標(biāo)，同時(shí)各個(gè)控制目標(biāo)所對(duì)應(yīng)的裝置也不盡相同。借助各個(gè)邏輯控制系統(tǒng)，便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械裝置的自動(dòng)管理。

3.3 對(duì)模擬量進(jìn)行控制

普遍來(lái)說(shuō)，用戶對(duì)控制模擬量的理解較為模糊，該項(xiàng)指標(biāo)僅會(huì)偶爾出現(xiàn)在生產(chǎn)階段。因此用戶難以有效把控此參數(shù)，甚至?xí)斐呻姎庋b置的運(yùn)行異?；?qū)е庐a(chǎn)品質(zhì)量無(wú)法滿足要求。針對(duì)上述問(wèn)題，技術(shù)人員需要肩負(fù)起自身職責(zé)，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行全面探究，制定出相應(yīng)的解決方案并做好控制服務(wù)。傳統(tǒng)的電氣裝置在生產(chǎn)階段未能匹配對(duì)應(yīng)的控制技術(shù)，隨著PLC 技術(shù)的出現(xiàn)，有效打破傳統(tǒng)生產(chǎn)的約束，彌補(bǔ)不足，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字量和模擬量的順利切換。

3.4 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行集中性控制

該指標(biāo)指的是將一臺(tái)PLC 系統(tǒng)作為核心，外部建立起配套的計(jì)算機(jī)服務(wù)體系，整體來(lái)說(shuō)是一種集成模式，可以有效解決計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在生產(chǎn)階段出現(xiàn)的異常，針對(duì)不同的電氣裝置完成相應(yīng)的控制服務(wù)。搭建起集成化的操控系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)捷、生產(chǎn)效率提高、成本投入降低的優(yōu)勢(shì)，但也存在無(wú)法彌補(bǔ)的缺陷。比如說(shuō)一旦某個(gè)控制目標(biāo)發(fā)生異常后，就會(huì)影響到整體系統(tǒng)的工作，制約了運(yùn)行效率的提升。

4 PLC 技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的應(yīng)用趨勢(shì)

在當(dāng)前背景下，利用PLC 技術(shù)可以提升電氣設(shè)備控制的自動(dòng)化水平，發(fā)揮PLC 技術(shù)的重要作用。當(dāng)前，電氣設(shè)備的運(yùn)算速度、存儲(chǔ)容量以及智能化水平顯著提升，PLC 技術(shù)的應(yīng)用使得電氣設(shè)備的功能不斷拓展，革新了設(shè)備的通信系統(tǒng)及人機(jī)互動(dòng)界面，提升了操作的便利性，針對(duì)不同控制場(chǎng)合提升了適應(yīng)性。在改善升級(jí)大型工業(yè)電氣設(shè)備的過(guò)程中，PLC 控制技術(shù)的應(yīng)用效果突出。在應(yīng)用PLC 技術(shù)的過(guò)程中，主要有輸入關(guān)鍵信號(hào)、執(zhí)行設(shè)定程序和輸出精確結(jié)果等階段，需要加強(qiáng)這三個(gè)方面的配合，持續(xù)完善三個(gè)階段的銜接。針對(duì)輸入數(shù)據(jù)階段，需要提升數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性；針對(duì)PLC 控制器的程序掃描，應(yīng)在設(shè)定程序階段遵循科學(xué)方法和順序，保障程序計(jì)算結(jié)果的有效性和結(jié)果；評(píng)估控制器的應(yīng)用中，需要結(jié)合預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行程序，對(duì)比采樣輸入數(shù)據(jù)和結(jié)果，判定是否執(zhí)行了用戶設(shè)定的程序。通過(guò)完善三個(gè)階段的循環(huán)執(zhí)行，可以提升PLC的應(yīng)用效果。除此之外，PLC 技術(shù)在計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)DCS 中也有良好的應(yīng)用效果。

當(dāng)前，對(duì)PLC 技術(shù)的研究與應(yīng)用越來(lái)越廣泛，這也是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)及主要方向。利用PLC 技術(shù)，能體現(xiàn)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，受到社會(huì)的充分認(rèn)可與關(guān)注。人為因素是直接影響技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵因素，因此相關(guān)技術(shù)人員需要提升素養(yǎng)水平，以合理運(yùn)用PLC 技術(shù)提升系統(tǒng)運(yùn)行的效率，保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。除此之外，必須做好技術(shù)宣傳，進(jìn)而發(fā)揮PLC 技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

5 結(jié)語(yǔ)

伴隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷升級(jí)發(fā)展以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷繁榮昌盛，國(guó)內(nèi)的電氣設(shè)備中的自動(dòng)化技術(shù)不斷的升級(jí)與發(fā)展，特別是PLC 技術(shù)被廣泛的運(yùn)用到電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)之中，能夠有效的提升電氣設(shè)備自動(dòng)化水準(zhǔn)以及智能化水準(zhǔn)，保障電氣設(shè)備在自動(dòng)化運(yùn)行的過(guò)程中能夠有較高的質(zhì)量、效率，為以后的電器行業(yè)發(fā)展打下了夯實(shí)的基礎(chǔ)，有效促使我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平不斷提升。相關(guān)技術(shù)人員必須要將PLC 技術(shù)應(yīng)用在各個(gè)環(huán)節(jié)之中，其中包括：控制變頻器、控制開(kāi)關(guān)、控制順序以及控制閉環(huán)等，從而有效提升自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行的安全性和可靠性。