PLC 技術(shù)在電氣自動化控制中的應用

吳 超

（甘肅工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院，甘肅天水 741000）

0 引言

物聯(lián)網(wǎng)已廣泛用于各種應用程序，例如健康和安全、智能家居、溫室和工業(yè)應用程序。由于它在增強給定系統(tǒng)的整體性能方面的優(yōu)勢，已在業(yè)界得到越來越多的利用。隨著當今社會科學技術(shù)的飛速發(fā)展和人類生活水平的提高[1]，電氣自動化控制系統(tǒng)的開發(fā)可以滿足更多的需求，并提高我國在電氣自動化行業(yè)的競爭優(yōu)勢。在許多電氣自動化控制系統(tǒng)中，主流的控制方法是PLC 和單片機[2]。PLC 具有靈活性強、通用性強、抗干擾能力強、維護方便等優(yōu)點。系統(tǒng)運行調(diào)試是測試PLC 程序和組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否滿足控制要求。它分為PLC 程序部分的調(diào)試和組態(tài)監(jiān)視功能的調(diào)試[3]。在調(diào)試PLC 程序的過程中，需要逐一調(diào)查調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)的問題，并不斷進行修改和改進，直到調(diào)試成功為止。在調(diào)試中，主要是關(guān)于配置界面中的控制按鈕是否起作用，按鈕顯示的顏色是否與運行狀態(tài)一致以及按鈕是否根據(jù)控制任務起作用。經(jīng)過調(diào)試，表明該系統(tǒng)具有較強的時效性和易操作性，但在實際調(diào)試過程中，可能會發(fā)生光電開關(guān)感應延遲現(xiàn)象。電氣自動控制將在電氣連接的幫助下進行。同時，自動控制不能達到預期的要求。PLC 技術(shù)屬于數(shù)字計算電子操作系統(tǒng)，這種方法需要付出較高的成本，內(nèi)部線路更加復雜，相應的維護工作亦不便。

1 控制系統(tǒng)PLC 技術(shù)發(fā)展

工業(yè)中許多自動化過程使用PLC 來提高質(zhì)量和可靠性并降低生產(chǎn)成本。目前，物聯(lián)網(wǎng)是用于監(jiān)控工業(yè)過程的更便捷方法。它由嵌入式系統(tǒng)和通信系統(tǒng)組成，通過這種方式，工業(yè)設(shè)備可以借助無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備連接，或者可以通過便攜式計算機和移動設(shè)備監(jiān)視和控制工業(yè)應用[4]。物聯(lián)網(wǎng)使諸如傳感器的執(zhí)行器之類的物理對象與互聯(lián)網(wǎng)的連接變得容易。在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中使用無線通信增加了將物理對象鏈接到網(wǎng)關(guān)的簡便性。此外，使用無線通信系統(tǒng)可消除大量電纜，從而降低了可能性故障，特別是在大型工業(yè)系統(tǒng)中。它可以通過使用許多通信技術(shù)來創(chuàng)建。物聯(lián)網(wǎng)可以作為傳統(tǒng)自動化系統(tǒng)的補充，以實現(xiàn)工業(yè)系統(tǒng)的理想化。它在世界各地隨時隨地遠程監(jiān)視操作系統(tǒng)方面發(fā)揮著重要作用。這將增強系統(tǒng)的可靠性。

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與PLC 結(jié)合使用，通過無線技術(shù)將傳感器數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇LC，并開發(fā)了在PLC 環(huán)境中操作模糊邏輯的算法。為了將來的工作，建議系統(tǒng)可以用作包含多個節(jié)點的更廣泛網(wǎng)絡(luò)中的單個節(jié)點。利用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)施、云以及模糊控制和監(jiān)視，此改進可用于覆蓋更大的工廠網(wǎng)格，例如大城市的凈水廠。在開發(fā)用于工業(yè)目的的自動化設(shè)置中實施PLC 的方法。實施PLC 的設(shè)想為開發(fā)多個領(lǐng)域控制概念提供了方向。通過引入集中控制器PLC 來討論確保牽引系統(tǒng)自動化的最佳方法，這是最好的方法，因為它的掃描技術(shù)非?？欤梢赃m應任何形式的開關(guān)邏輯電路。在控制部分中，PLC 編程中遵循的編程語言實際上是梯形邏輯圖，從而使任何操作員都更容易理解，只是為了保持每次執(zhí)行的周期一致向后移動，而垂直感光鼓將同時向前旋轉(zhuǎn)。

2 電氣自動控制中的PLC 技術(shù)

工業(yè)生產(chǎn)過程中PLC 系統(tǒng)由中央處理器、輸入接口、輸出接口、存儲介質(zhì)、電源等組成[5]。用戶可以根據(jù)具體要求添加外部輔助設(shè)備，PLC 控制系統(tǒng)的工作原理與計算機非常相似。剛接通電源時，中央處理單元將執(zhí)行自診斷并處理網(wǎng)絡(luò)信息內(nèi)容。完成準備工作后，它將掃描用戶程序，并可以在通過輸入和輸出通道的過程中科學地控制它。在PLC 控制系統(tǒng)的應用過程中，如果存在不良情況，可以在中央處理器的幫助下進行自診斷過程，然后重新啟動。另外，該系統(tǒng)的原理是保證PLC 控制系統(tǒng)，使其具有非常理想的可靠性并加強安全性，從而使其在保證正常運行的前提下完全符合控制對象提出的標準，降低成本輸出，從而創(chuàng)造更加理想的經(jīng)濟效益。

2.1 順序控制

PLC 主機無論是進行輸入還是輸出工作，電源都是獨立的，并且單電源互不干擾[6]。以電光隔離的形式，輸出和輸入模塊可以分開。為了確保CPU 的穩(wěn)定運行，將安裝監(jiān)視電路。對于外部工作將進行密封、防塵、抗震的設(shè)計，使每個內(nèi)部結(jié)構(gòu)都有相應的屏蔽措施，從而具有很強的抗干擾性能，同時，它具有更強的抗干擾性。優(yōu)異的抗干擾性能提高了相應的抗干擾能力，使其更加可靠。目前，由于電子元器件制造工藝、施工水平等的不斷提高，應進一步優(yōu)化各種技術(shù)來對其進行整合，以使PLC 具有更加理想的可靠性能。另外，在PLC 技術(shù)的應用模式下，系統(tǒng)還具有非常強的故障診斷能力。一旦發(fā)生故障，將及時發(fā)出警報，以便相關(guān)人員在第一時間處理事故。

2.2 開關(guān)控制

在傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)中，大量的電磁繼電器用于電路控制，因此系統(tǒng)中有很多接觸點和線路。當前的工業(yè)生產(chǎn)有多種信號，在PLC 中，還存在各種接口，例如：模塊接口、對話接口、設(shè)備接口等。這些接口的突出特點是體積非常輕巧，實現(xiàn)了即插即用的效果，并且沒有很大的能耗，為整體優(yōu)化提供了更大的便利[7]。另外，PLC 還具有監(jiān)控系統(tǒng)和故障診斷程序，在其應用中，不僅可以及時有效地診斷故障，而且可以對其進行維護和優(yōu)化。由于PLC 技術(shù)的接口非常豐富，模塊硬件種類非常齊全，所以性能強大，可以有效地發(fā)揮和實現(xiàn)自動控制功能。用戶可以根據(jù)自己的具體發(fā)展和要求更換硬件，以優(yōu)化和調(diào)整PLC 的功能。由于其強大的多功能性，為主動轉(zhuǎn)換提供的便利是理想的。在應用PLC 技術(shù)的過程中，接線邏輯也可以更改為存儲邏輯，以避免出現(xiàn)外圍設(shè)備。同時，在控制系統(tǒng)設(shè)計時，還可以縮短相應的轉(zhuǎn)換時間，使維護工作非常方便。通過更改程序代碼，用戶可以實現(xiàn)控制功能的有效發(fā)揮，并保證PLC 技術(shù)更高的通用性，因此相應的轉(zhuǎn)換工作非常方便。

3 電氣自動控制中PLC 技術(shù)具體應用分析

PLC 技術(shù)的應用可以進一步優(yōu)化繼電器的邏輯，使其具有更加理想的安全性和可靠性，也有相應的改進。另外，優(yōu)化結(jié)構(gòu)使得以后的維護和應用非常方便。因此，在電氣自動化技術(shù)的逐步發(fā)展中，有必要對相應的系統(tǒng)進行優(yōu)化，充分發(fā)揮PLC 技術(shù)的優(yōu)勢和價值，使其具有更強的可靠性和安全性。

3.1 火電系統(tǒng)應用分析

火電系統(tǒng)使用了大量的電磁元件，還有許多繼電器觸點[8]。在實際操作中，會受到各種因素的影響，降低了其穩(wěn)定性。通過PLC 技術(shù)的有效應用，已簡化了控制器的操作和安裝。操作員可以在很短的時間內(nèi)掌握各種操作技能。PLC 系統(tǒng)設(shè)有大量的接口，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，可以通過PLC 系統(tǒng)將其斷開，從而維護電路的穩(wěn)定運行。另外，PLC 技術(shù)的有效應用可以幫助員工減輕部分工作壓力和負擔，并且系統(tǒng)的抗干擾性能非常出色。

3.2 在輸煤系統(tǒng)中的應用

系統(tǒng)的主要部分包括主站層和現(xiàn)場傳感器等。在主站層中PLC 技術(shù)的應用可以與人機交互接口配合使用。借助光纖通信主站層可以有效地連接遠程通信模塊和本地的CPU 通信（I/O站層），然后使用顯示器來控制不同的系統(tǒng)設(shè)備。

3.3 在運輸系統(tǒng)中的應用

PLC 技術(shù)在交通系統(tǒng)中的應用可以有效地控制交通信號燈，提高效率。在特定用途中，該技術(shù)可以在局域網(wǎng)中收集區(qū)域路段的信號，并借助集中控制，避免了車輛等待時間過長的問題[9]。在運輸系統(tǒng)中，PLC 技術(shù)使相應的操作更加方便，而且增強了其抗干擾能力，從而彌補了以前控制系統(tǒng)中存在的各種問題和不足，滿足運輸系統(tǒng)控制水平的要求。

3.4 用于機床的電氣控制

在機床加工過程中，必須保證液壓機電之間的協(xié)調(diào)。其中，在液壓和電氣的控制中，可以采用時間控制來完成任務內(nèi)容，但是在這部分控制內(nèi)容中，經(jīng)常會出現(xiàn)故障，并且類型比較復雜，存在一定的難度。在機床的電氣控制中，采用PLC 技術(shù)可以非常有效地確保系統(tǒng)的安全性，因為PLC 具有很高的可靠性，可以優(yōu)化時間控制，然后進行實時檢測設(shè)備的運行，并顯示設(shè)備的狀態(tài)變化，最終的檢測和控制效果理想，有利于提高機床生產(chǎn)的穩(wěn)定性，最終使產(chǎn)品的質(zhì)量得到提高。

4 結(jié)語

PLC 應用于電氣自動控制系統(tǒng)，具有效率高、穩(wěn)定性強、成本低的特點，可大大提高系統(tǒng)自動化程度，實現(xiàn)手動和自動模式的切換。PLC 控制器穩(wěn)定、可靠、易于維護且兼容。以在各種環(huán)境中工作。同時，PLC 在電氣自動控制中易于監(jiān)視和操作，具有一定的實用價值。