電氣工程自動化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用

王永強

哈密市和鑫礦業(yè)有限公司 新疆哈密 839000

1 PLC技術(shù)簡介

PLC是可編程邏輯控制器的簡稱，是先進的電子系統(tǒng)，可視其為具有編程能力的存儲器，設(shè)計意圖是解決工業(yè)生產(chǎn)中電氣控制問題。PLC技術(shù)為滿足應(yīng)用者需求應(yīng)運而生，以存儲器為載體計算使用者發(fā)布的任務(wù)，包括邏輯計算、數(shù)學計算等等，生產(chǎn)系統(tǒng)的自動操作是應(yīng)用計算功能實現(xiàn)，模擬操作控制機器生產(chǎn)的數(shù)據(jù)，以數(shù)字化指令的方式控制機器完成生產(chǎn)工作[1]。工業(yè)是使用PLC技術(shù)最為頻繁的領(lǐng)域，PLC技術(shù)的工業(yè)運算即通過可控制的自動化計算機實現(xiàn)。計算機的硬件具備輸出設(shè)備、輸入設(shè)備、存儲器、硬盤、控制器等等；在工業(yè)生產(chǎn)中PLC技術(shù)是控制系統(tǒng)，控制工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備。PLC的可靠性與穩(wěn)定性較優(yōu)，對工作環(huán)境的適應(yīng)能力強、要求低，抗干擾能力強，故障率低。

2 PLC技術(shù)的優(yōu)勢

PLC與傳統(tǒng)技術(shù)相比有著很多優(yōu)勢：①PLC技術(shù)有著較高的安全性與穩(wěn)定性，一般情況下根本不會發(fā)生什么大問題，這個特點在電氣自動化控制中尤為關(guān)鍵；②運用PLC技術(shù)的過程中有著較低的功耗，從整體來看，該技術(shù)所需要用到的組成單元比較簡單，在實際工作過程中對能源的需求量低，在我國現(xiàn)階段的能源背景下十分適用；③PLC技術(shù)有著較強的適應(yīng)性，在實際運用過程中能夠很好的加入到現(xiàn)有電氣自動化設(shè)備中，有著較強的適應(yīng)能力；④該技術(shù)有著較高的靈活性，在操作時對相關(guān)人員的編程技術(shù)要求不高，不需要操作人員專門學習計算機相關(guān)知識，就能在PLC系統(tǒng)中開展維護工作，操作簡單易懂，大大降低了相關(guān)工作人員的工作難度；⑤該技術(shù)有著較強自動識別功能，通過本身所帶有的掃描功能，對系統(tǒng)輸出數(shù)據(jù)的完整性進行自主分析，在傳輸?shù)倪^程中自動識別是否存在數(shù)據(jù)缺陷。

3 PLC技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用分析

3.1 在控制開關(guān)量邏輯中的應(yīng)用

PLC技術(shù)具有可靠性高、抗干擾能力強等特點，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。PLC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，將輸入信號和輸出信號之間建立邏輯函數(shù)關(guān)系，列出邏輯狀態(tài)表；得到邏輯函數(shù)之后進行簡化或者變換；簡化之后的函數(shù)，利用PLC的邏輯指令實現(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；對程序進行上機調(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)定的控制對象賦值變量、時間與生產(chǎn)順序指令的賦值變量實現(xiàn)邏輯開關(guān)量控制，當開關(guān)賦值與對象賦值變量一致的時候，開關(guān)閉合，反之，開關(guān)開啟。PLC指令實現(xiàn)邏輯開關(guān)的有效開啟與閉合，從而保證電氣自動化系統(tǒng)的高效、有序運行。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、破碎機、溜頭高低速切換裝置等，基于PLC設(shè)計的八組合開關(guān)由1個主PLC、8個子PLC組成，主PLC控制系統(tǒng)輸入信號主要有采煤啟動信號、隔離開關(guān)的開閉狀態(tài)信號等，輸出信號主要是與外部聯(lián)絡(luò)的信號。子PLC控制系統(tǒng)主要對驅(qū)動器進行控制，輸入信號為驅(qū)動器的開閉狀態(tài)信號、電流信號等，輸出信號主要是驅(qū)動器的啟停信號，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，短路保護時間≤100ms，PLC系統(tǒng)故障率低[2]。

3.2 在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

應(yīng)用PLC技術(shù)可以提升設(shè)備的綜合控制性能?；赑LC的電梯閉環(huán)控制系統(tǒng)，包括PLC核心控制器、拽引機、變頻器等，控制過程如下：電梯停止在某一樓層之后，使用按上或下按鈕，電控PLC控制中心接收到信號之后，對拽引機發(fā)出控制命令，到達電梯轎廂的樓層位置停止之后，電梯發(fā)出響鈴，打開電梯門和轎廂門。人進入轎廂之后，PLC啟動超重檢測裝置，超過設(shè)定的重量值則報警，未超出電梯正常運行，計時器開始進行計時，5S后如果未出現(xiàn)異常則自動關(guān)閉電梯門和轎廂門。PLC發(fā)出控制指令，拽引機啟動，達到選定樓層之后停止，過程中變頻器調(diào)節(jié)電梯的運行速度。通過PLC對電梯運行系統(tǒng)進行控制，提高電梯運行的控制精度，控制系統(tǒng)有防止誤操作的電路聯(lián)鎖和控制保護功能。

3.3 在順序控制中的應(yīng)用

順序控制系統(tǒng)是指受控執(zhí)行機構(gòu)根據(jù)相應(yīng)的動作順序?qū)崿F(xiàn)的自動控制系統(tǒng)，為了提高順序控制系統(tǒng)工作的可靠性，通常采用步進式順序控制電路結(jié)構(gòu)。PLC的順序控制系統(tǒng)：對被控制對象的工作過程和工作狀態(tài)進行分析，確定相鄰狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換條件和狀態(tài)轉(zhuǎn)移流程圖，然后選定需要的PLC型號，分配輸入/輸出元件，根據(jù)控制流程或順序功能圖表，編寫梯形圖程序。如基于PLC的某液壓滑臺控制過程，在原始位置液壓滑臺處于停止的狀態(tài)，選擇啟動按鈕，滑臺開始進行移動，接近工件時變成工作進給狀態(tài)進行工件加工，加工完畢之后，滑臺快速后退至起始位置之后停止，由此可知，液壓滑臺的工作步驟主要包括停止（原位）、快進、工進、快退四個工步，確定不同工步的輸入/輸出元件分配情況，繪制PLC控制流程圖及I/O分配表，利用基本邏輯指令設(shè)計PLC梯形圖程序?qū)崿F(xiàn)順序控制。再如，將PLC應(yīng)用在火力發(fā)電廠中，可以提高爐渣與飛灰處理效率，提高火力發(fā)電廠的經(jīng)濟效益[3]。

4 結(jié)語

在現(xiàn)階段的電氣工程自動化控制中，有效運用PLC技術(shù)能夠做到對系統(tǒng)各要素的有效把控，不僅能夠滿足市場需求的變化，還能為我國工業(yè)自動化轉(zhuǎn)型提供助力。因此有關(guān)人員應(yīng)加大研究力度，努力學習新思想、新技術(shù)，在工作過程中發(fā)現(xiàn)與解決問題，提高PLC系統(tǒng)的針對性與適用性我，為我國的社會主義建設(shè)奉獻自己的一份力。