基于PLC 的自動化電氣控制技術探討

王法

阜寧澳洋科技有限責任公司 江蘇鹽城 224400

1 PLC 概述

1.1 概念

PLC 是可編程序控制器的簡稱，融合了網(wǎng)絡技術、通信技術、自動化電氣控制技術與計算機技術等，屬于自動化控制設備。PLC最初形成于上世紀60、70 年代，并在長期實踐中得到了推廣應用。

1.2 基本特征

第一，較強的抗干擾能力。一般情況下，利用PLC 自動化電氣控制所繼承的電路，其抗干擾能力都相對較強，而且在設計與加工電路的過程中，引入了諸多抗干擾工藝。另外，自動檢測和報警裝置被安裝于PLC 自動化控制器當中，進而對外界的干擾予以抵抗，以免影響PLC 硬件。較之于傳統(tǒng)的繼電器，PLC 自動化控制技術抗干擾的能力更強，因而備受電力與工業(yè)企業(yè)的認可[1]。

第二，改造和維護方便。PLC 自動化電氣控制技術將接線邏輯技術有效摒棄，而是引入了儲存邏輯控制技術，使得系統(tǒng)的設計和加工時間減少，物理空間縮小，因而在運維和保養(yǎng)方面更加方便。另外，PLC 電氣自動化控制系統(tǒng)抗干擾的能力極強，可在多種惡劣環(huán)境中運行。一旦設備發(fā)生故障即可立即發(fā)送報警信號，而運維工作人員即可通過信號提示及時解決故障問題，縮減排除故障的時間。

第三，操作方便。與傳統(tǒng)繼電器控制器相比，PLC編程使用符號、表達方法以及電路圖等均十分相似。所以，在對PLC 自動化控制技術使用的過程中，掌握的難度并不高，僅對PLC 應用的原理、操作指令與控制方法形成深入了解，就能夠對PLC 梯形圖進行繪制。只要接受短時間的練習，就可以對其不同的功能熟練掌握。正是因為PLC 的操作十分簡單且適用性極強，所以在多個領域得到了應用與推廣。

2 PLC 自動化電氣控制系統(tǒng)組成與運行過程

2.1 基本組成

第一，主機。系統(tǒng)主機中涵括了電源系統(tǒng)、運算系統(tǒng)以及記憶系統(tǒng)三個組成部分，且功能更具多樣化，集中體現(xiàn)在邏輯運算、計數(shù)、計時、能源供應、狀態(tài)顯示和儲存程序等方面。

第二，程序書寫器。其功能類似于電腦鍵盤，包括了操作鍵、數(shù)字鍵和命令鍵，而且能夠切換開關。

第三，輸入模塊、輸出模塊。輸入模塊要求主機將定量直流電自動輸入X 端，在判斷外部控制節(jié)點的基礎上確定輸入節(jié)點接通與否。也就是說，輸入模塊能夠幫助主機對信號輸入進行判斷。而輸出模塊是PLC 自動化電氣控制系統(tǒng)直接進行控制，因系統(tǒng)無法對外部供電，其內部只提供開關節(jié)接點，而內部則要外部電源負責供電[2]。一般來講，外部電源是24V 的直流電亦或是220V 的交流電，也可為指示燈、計時器等相關的負載元件提供電源。

第四，輔助設備。多領域均引入了PLC 自動化電氣控制技術，但仍需輔助設備發(fā)揮作用。一般情況下，輔助設備有USB、微電腦連接線等，依托微電腦即可更好地控制PLC 自動化電氣控制系統(tǒng)。

2.2 運行過程

首先，采集和輸入信息。系統(tǒng)運行的首要階段就是采集、輸入信息，而在編輯指令控制執(zhí)行的情況下，即可系統(tǒng)掃描現(xiàn)場，對數(shù)據(jù)信息加以采集，進而分析被掃描區(qū)域狀態(tài)。

其次，功能執(zhí)行。相關操作人員可借助系統(tǒng)操作指令，根據(jù)具體規(guī)則與標準動態(tài)化地掃描現(xiàn)場區(qū)域，結合系統(tǒng)運行情況以及現(xiàn)場指令完成計算與分析的任務。

最后，系統(tǒng)響應。系統(tǒng)響應一般包含的是采集、輸入、記錄和保存信息，以邏輯運算亦或是計算方式為參考依據(jù)，系統(tǒng)分析所采集的數(shù)據(jù)信息，并向主機中錄入結果。隨后，主機會將響應信號發(fā)送出去，進而對電氣設備進行有效控制。

3 PLC 自動化電氣控制技術的實踐應用

以某公司為主要研究對象，其資產(chǎn)總值達到110 億元，年產(chǎn)生鐵1000 萬噸，產(chǎn)鋼1000 萬噸，鋼材是450 萬噸，并且能夠生產(chǎn)不同品種與規(guī)格的產(chǎn)品。公司為全面優(yōu)化鋼材的加工效率，將PLC 自動化電氣控制技術引入其中。在機床加工生產(chǎn)中運用PLC自動化電氣控制技術，在機床加工系統(tǒng)內涵括了機械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等等，在運行期間很容易產(chǎn)生電氣系統(tǒng)無法和液壓系統(tǒng)協(xié)調配合的情況，因而機床發(fā)生運行故障的幾率過高，很難排除故障。而在機床加工方面應用PLC 自動化電氣控制技術，進而對接觸器與其他的電氣設備進行了替代，而且該系統(tǒng)的操作相對簡單，且具有較強的實用性，操作工作人員可在短期培訓后對系統(tǒng)操作的流程予以準確掌握，并通過對該系統(tǒng)的使用有效控制時間，保證液壓系統(tǒng)與電氣系統(tǒng)的協(xié)調運行，同樣也對時間配合失調的故障進行了有效解決[3]。此外，PLC 自動化電氣控制系統(tǒng)內同樣設置了故障報警與狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，在監(jiān)控機床加工系統(tǒng)的基礎上，即可對系統(tǒng)內的故障進行必要檢測。若故障被檢測出來，就會立即發(fā)送報警信號，向運維亦或是操作工作人員告知后及時采取處理措施，進而準確排除故障。在此基礎上，系統(tǒng)本身的結構簡單，組成的電氣元件不多，具有較高的安全性，所以在運行期間發(fā)生故障的幾率不高。正是因為PLC 自動化電氣控制技術的優(yōu)勢與特點顯著，因而被更多企業(yè)所應用，其價值也更加明顯。

4 結語

綜合所述，以PLC 為基礎的自動化電氣控制技術，其抗干擾的能力較強而且操作方便，在維護和改造方面具有極為明顯的優(yōu)勢。即便環(huán)境惡劣，同樣能夠正常運行，以免影響生產(chǎn)工作。為此，在應用實踐方面，一定要系統(tǒng)認知PLC 自動化電氣控制基本特點、組成與運行的過程，能夠明確技術應用的重點，進而將PLC 自動化電氣控制技術價值充分發(fā)揮出來，為企業(yè)生產(chǎn)的規(guī)范化與自動化奠定堅實的基礎。