淺談電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)

王書涵 耿濤濤 晉浩然 楊辛澤 郭成龍

摘要：隨著我國(guó)社會(huì)的不斷進(jìn)步，我國(guó)對(duì)電氣自動(dòng)化不斷深入研究，目前在電氣工程自動(dòng)化控制領(lǐng)域中PLC有著不可替代的作用，它可以為企業(yè)生產(chǎn)提供良好的技術(shù)支持，提高了企業(yè)生產(chǎn)的平順性，有效的提高了電子控制的整體性能。本文對(duì)現(xiàn)代電氣工程機(jī)器自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行研究，重點(diǎn)分析了PLC控制技術(shù)，對(duì)PLC控制系統(tǒng)在電氣控制系統(tǒng)中應(yīng)用特點(diǎn)及不足進(jìn)行分析，旨在提升電氣控制系統(tǒng)的綜合水平。

關(guān)鍵字：電氣控制;PLC;應(yīng)用

1前言

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)安全意識(shí)的提升，人們對(duì)電氣控制技術(shù)的越來(lái)越重視，在這種情況下，PLC作為一種可編程邏輯控制存儲(chǔ)器，以強(qiáng)大的通用性，穩(wěn)定性可靠性的優(yōu)勢(shì)應(yīng)用于電氣控制系統(tǒng)中。?PLC可以通過(guò)。分析虛擬數(shù)據(jù)信息和語(yǔ)言形式，判斷邏輯語(yǔ)言。用來(lái)控制機(jī)械生產(chǎn)，極大的增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和安全效益。以至于很多企業(yè)的生產(chǎn)都采用了該種方式。為了更好的把電氣控制與PLC技術(shù)相結(jié)合，需要對(duì)其整體水平進(jìn)行深入研究。

2PLC技術(shù)的應(yīng)用原理

PLC應(yīng)用技術(shù)主要分為三階段：輸入，采樣，用戶程序執(zhí)行階段預(yù)計(jì)輸出刷新階段。

采樣階段：采訪階段就是系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)掃描獲得基本信息，將其存入映像區(qū)中相應(yīng)的單元內(nèi)，。在用戶執(zhí)行和輸出刷新階段之前，即使輸入信息發(fā)生變化，映像區(qū)中相應(yīng)單元內(nèi)的數(shù)據(jù)也不會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)輸入脈沖信號(hào)的寬度大于一個(gè)掃描周期，才能保證輸入信息被完全讀取。

用戶執(zhí)行階段：用戶執(zhí)行階段可編程邏輯控制器，按照從上到下的順序?qū)τ脩舫绦蜻M(jìn)行依次掃描。在掃描每一個(gè)梯形圖時(shí)，先掃描對(duì)應(yīng)左側(cè)的控制線路，再按照先左后右，先上后下的順序，對(duì)控制線路進(jìn)行綜合邏輯性運(yùn)算，最后根據(jù)結(jié)果判斷出線路狀態(tài)，做出后期反應(yīng)，即輸出執(zhí)行命令。

輸出刷新階段：當(dāng)用戶數(shù)據(jù)掃描完成后，?CPU要根據(jù)映像區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和輸出數(shù)據(jù)鎖存電路，以此來(lái)驅(qū)動(dòng)外設(shè)，使得電氣控制系統(tǒng)有效運(yùn)作。

3PLC在電氣控制應(yīng)用過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)

隨著科技不斷進(jìn)步，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)也在不斷地更新，?PLC的優(yōu)勢(shì)在電氣控制中逐漸展現(xiàn)出來(lái)，將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到PLC技術(shù)的設(shè)計(jì)中，加快了計(jì)算機(jī)的反應(yīng)速度、體現(xiàn)了智能化的優(yōu)點(diǎn)、保證了PLC技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用。此外PLC還有很多優(yōu)勢(shì)，可以加快進(jìn)行控制、分布范圍廣、智能化等特點(diǎn)，為電氣控制提供了良好的條件。

3.1結(jié)構(gòu)更小、更便捷

與傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相比，PLC體積，重量以及占用的內(nèi)存更小，并且計(jì)算速度更快。可以有效的提升電氣系統(tǒng)的各項(xiàng)功能，在應(yīng)用PLC系統(tǒng)技術(shù)時(shí)，可以根據(jù)不同的工況，選擇不同的PLC結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

3.2PLC技術(shù)更簡(jiǎn)單

PLC技術(shù)控制系統(tǒng)有直觀的操作頁(yè)面，可以根據(jù)不同的符號(hào)進(jìn)行語(yǔ)言編程。與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比，?PLC技術(shù)更加實(shí)用，即使對(duì)計(jì)算機(jī)編輯語(yǔ)言不了解的技術(shù)人員，也可以直接進(jìn)行操作。這將會(huì)減少企業(yè)進(jìn)行相關(guān)職務(wù)的培訓(xùn)，而且在出現(xiàn)技術(shù)問(wèn)題的時(shí)，方便查詢問(wèn)題所在。

3.3PLC更強(qiáng)的抗干擾能力

保證整個(gè)電氣系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定的關(guān)鍵是電氣設(shè)備運(yùn)行的可靠性、穩(wěn)定性。而PLC系統(tǒng)中采用了許多先進(jìn)的集成技術(shù)和生產(chǎn)工藝，這大大提升了整個(gè)電氣系統(tǒng)設(shè)備的抗干擾能力。而且，通過(guò)對(duì)PLC技術(shù)的應(yīng)用，有效地提高了電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行的安全與穩(wěn)定，提高了電氣系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

4PLC的電氣控制應(yīng)用

PLC技術(shù)是以計(jì)算機(jī)編程為主的綜合控制手段，目前在我國(guó)電力工業(yè)有了極為廣泛的應(yīng)用，對(duì)于提升行業(yè)的整體效益和產(chǎn)品綜合競(jìng)爭(zhēng)力具有重要作用。

4.1PLC技術(shù)在交通系統(tǒng)中的應(yīng)用

PLC技術(shù)在交通系統(tǒng)中主要體現(xiàn)在信號(hào)燈的控制和計(jì)數(shù)器的控制上。在這一方面PLC有極強(qiáng)大的適應(yīng)力和便捷性。其自身的通信服務(wù)功能可以對(duì)信號(hào)燈集體控制并在自身的局域網(wǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)燈的統(tǒng)一管理。?PLC技術(shù)逐步實(shí)現(xiàn)了無(wú)人化和智能化，在硬盤指令的指示下，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為顯示碼，最終實(shí)現(xiàn)LED輸出。

4.2PLC技術(shù)在智能空調(diào)上的應(yīng)用

PLC技術(shù)除了便捷性和高效性之外，還可以長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，根據(jù)程序顯示進(jìn)行相關(guān)的選擇預(yù)警。具體到中央空調(diào)系統(tǒng)中，可以實(shí)現(xiàn)代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器而實(shí)現(xiàn)預(yù)警的效果，完成對(duì)中央空調(diào)的溶液泵、各項(xiàng)閥門以及出水口的監(jiān)控。這種在線存儲(chǔ)方式可以完成中央空調(diào)智能化，對(duì)于改善空調(diào)性能具有極大的創(chuàng)新意義。

4.3 PLC技術(shù)在電氣控制的應(yīng)用

在機(jī)床控制系統(tǒng)的智能化，對(duì)于提升產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量具有重要作用，而且可以滿足各種復(fù)雜生產(chǎn)環(huán)境的生產(chǎn)要求，對(duì)推動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備的適應(yīng)性提升是有很大成效。

4.4PLC技術(shù)在火電系統(tǒng)中的應(yīng)用

火電系統(tǒng)元件為電磁型繼電器，存在著安全問(wèn)題和通電不可靠等諸多因素，這一旦出現(xiàn)損壞就難以維修。?PLC技術(shù)在火電系統(tǒng)中的應(yīng)用可以完全避免這些問(wèn)題。通過(guò)系統(tǒng)檢測(cè)進(jìn)行信號(hào)提示，故障顯示和正常運(yùn)行，通過(guò)不同信號(hào)燈來(lái)進(jìn)行提示?？梢员苊夤ぷ魅藛T接線錯(cuò)誤的發(fā)生。在開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)上，比傳統(tǒng)系統(tǒng)少，可以對(duì)斷路器信號(hào)集中管控，以確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

5五電器控制和PLC技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題

5.1執(zhí)行過(guò)程產(chǎn)生偏差

PLC輸出控制指令后出現(xiàn)執(zhí)行偏差也是非常常見(jiàn)的應(yīng)用問(wèn)題。大多是由于繼電器受到了電磁干擾，無(wú)法使觸頭閉合，或者是執(zhí)行機(jī)構(gòu)觸電本身存在故障，使得PLC輸出端信號(hào)無(wú)法得到執(zhí)行，同時(shí)，機(jī)械結(jié)構(gòu)等故障也會(huì)導(dǎo)致執(zhí)行偏差。

5.2運(yùn)行過(guò)程產(chǎn)生偏差

PLC控制器的電氣控制流程是先收集信號(hào)，然后通過(guò)邏輯運(yùn)算輸出控制信號(hào)，在驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)作，并對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行診斷，與輸出信號(hào)進(jìn)行對(duì)比偏差，從而達(dá)到理想的控制精度。在程序執(zhí)行過(guò)程中，要根據(jù)生產(chǎn)工藝需要確定控制輸出的功能。實(shí)際控制過(guò)程中，總會(huì)存在一些與設(shè)定值產(chǎn)生偏差的現(xiàn)象，大多是由于設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)作導(dǎo)致的。如果出現(xiàn)了控制生產(chǎn)，沒(méi)有按照規(guī)定的邏輯運(yùn)算，或者執(zhí)行的精度不夠，這將會(huì)對(duì)控制效果產(chǎn)生不利影響，需要生產(chǎn)人員對(duì)其進(jìn)行修正。

5.3經(jīng)常性控制錯(cuò)誤

PLC控制器在電氣控制中，一些控制性的錯(cuò)誤會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)，使得無(wú)法采集一些傳感器的信號(hào)，引起這些問(wèn)題的主要原因有以下幾點(diǎn)，1，信號(hào)傳輸線路老化，線路信號(hào)在傳輸過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)丟失和異常，從而會(huì)導(dǎo)致控制線路出現(xiàn)錯(cuò)誤，使得PLC控制器無(wú)法對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行準(zhǔn)確處理，同時(shí)也無(wú)法接收到其他PLC傳來(lái)的信息，不能夠正常的進(jìn)行控制。2，現(xiàn)場(chǎng)控制開(kāi)關(guān)沒(méi)有完全的閉合，采集到與事實(shí)不符的數(shù)據(jù)，使得控制器沒(méi)有按照控制邏輯輸出指令，無(wú)法使執(zhí)行機(jī)構(gòu)正常的工作，會(huì)影響企業(yè)生產(chǎn)的正常運(yùn)行。

結(jié)語(yǔ)

我們旨在講述PLC技術(shù)在電氣控制領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)其所存在的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行探析。?PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域取得了極大的發(fā)展，這樣會(huì)在改善交通，電力等領(lǐng)域帶來(lái)巨大的成就，盡管它會(huì)在控制過(guò)程中產(chǎn)生一些偏差，但是其結(jié)構(gòu)小，攜帶便捷、編輯技術(shù)簡(jiǎn)單、更強(qiáng)的抗干擾的能力，使其在未來(lái)發(fā)展中占據(jù)了一席之地帶來(lái)了基本的保障。在幾年后的發(fā)展過(guò)程中，相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新人員和企業(yè)必定會(huì)抓住PLC技術(shù)相關(guān)應(yīng)用，推動(dòng)可編程邏輯控制器的創(chuàng)新創(chuàng)造，并提供技術(shù)和資金保障。相關(guān)與產(chǎn)業(yè)也會(huì)積極引入PLC技術(shù)，這將會(huì)提升我國(guó)科技實(shí)力和企業(yè)整體水平。

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中北大學(xué) 山西太原 030051