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

袁永龍

摘要：目前，我國(guó)很多企業(yè)在發(fā)展中都逐漸意識(shí)到應(yīng)用PLC技術(shù)的重要性，所以都開(kāi)始探索如何科學(xué)應(yīng)用PLC技術(shù)，以明顯提高生產(chǎn)效率，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益?；诖?，本文主要介紹了PLC技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，而且分析了PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的具體應(yīng)用，以供大家學(xué)習(xí)和參考。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);電氣設(shè)備自動(dòng)化控制;應(yīng)用

近些年，隨著我國(guó)科技研究的不斷進(jìn)步，也帶動(dòng)PLC技術(shù)高速發(fā)展，其在工業(yè)化進(jìn)程中起到關(guān)鍵的作用，而且得到社會(huì)各行各業(yè)的高度重視。其中，很多行業(yè)都嘗試著在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中普遍應(yīng)用PLC技術(shù)，這對(duì)提高電氣設(shè)備生產(chǎn)效率和促進(jìn)行業(yè)迅速發(fā)展都有著重要的意義。

一、PLC技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（一）編程控制，具有很強(qiáng)的可靠性

PLC控制技術(shù)是以數(shù)據(jù)測(cè)算為依托建立的操作應(yīng)用系統(tǒng)，其通常是結(jié)合相應(yīng)的編程實(shí)施系統(tǒng)化操作，以確保在操作過(guò)程中真正實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化控制，具有很強(qiáng)的可靠性。比如：就電氣數(shù)控車床的控制系統(tǒng)來(lái)看，原始的數(shù)據(jù)狀態(tài)利用信號(hào)傳輸形式向控制系統(tǒng)輸進(jìn)，而且利用控制系統(tǒng)內(nèi)部的程序化運(yùn)作來(lái)確保系統(tǒng)指令的操作以及處理得以實(shí)現(xiàn)，利用準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)來(lái)確保程序穩(wěn)定運(yùn)作。這樣就可以結(jié)合機(jī)械設(shè)備的各項(xiàng)器械指標(biāo)來(lái)完成數(shù)據(jù)輸入，以減少由于數(shù)據(jù)狀態(tài)與器械要求不相符而出現(xiàn)器械損壞的風(fēng)險(xiǎn)，大大提升工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的準(zhǔn)確性。

（二）功能相當(dāng)完善，故障不多

PLC技術(shù)具有多項(xiàng)應(yīng)用功能，比如：邏輯運(yùn)算，還有數(shù)據(jù)處理等等，其可以各種功能融合成整體，以利用系統(tǒng)化的運(yùn)作來(lái)控制工業(yè)生產(chǎn)線[1]。此工業(yè)設(shè)備在實(shí)際運(yùn)作中因?yàn)閼?yīng)用很多抗干擾的部件，比如：軟繼電器等等，可以在系統(tǒng)化的操作過(guò)程中迅速隔離和阻斷外界帶來(lái)的干擾，而且在工業(yè)設(shè)備出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時(shí)可以利用外部所設(shè)的預(yù)警系統(tǒng)來(lái)準(zhǔn)確辨別和比較異常信息，還提示中央控制器迅速處理和維護(hù)故障，以確保運(yùn)作系統(tǒng)的故障發(fā)生幾率盡可能控制在最小化，進(jìn)而提高其運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和安全性。

二、PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的具體應(yīng)用

就PLC的操作流程來(lái)講，其程序語(yǔ)言可以根據(jù)各種符號(hào)和圖形來(lái)表達(dá)，比如：語(yǔ)句表以及梯形圖等形式都是常見(jiàn)的表達(dá)方法，這些表達(dá)方法可以在工作流程中真正實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的精確解讀和數(shù)據(jù)的充分呈現(xiàn)。而在該數(shù)據(jù)解讀中PLC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)在各個(gè)方面的應(yīng)用，主要包括順序控制，還有閉環(huán)控制等等，也要經(jīng)過(guò)三個(gè)階段來(lái)高效完成工作的各項(xiàng)流程，其中，第一個(gè)階段是輸入采樣階段，第二個(gè)階段是用戶程序執(zhí)行階段，第三個(gè)階段是輸出刷新階段。

（一）在開(kāi)關(guān)量邏輯控制中應(yīng)用

在以往的電氣設(shè)備控制中通常利用繼電器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作和控制，然而其控制只是局限于操作簡(jiǎn)單且規(guī)模比較小的控制系統(tǒng)，很少在操作復(fù)雜且規(guī)模相當(dāng)大的控制系統(tǒng)中應(yīng)用。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)日益推進(jìn)的背景下，工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模也越來(lái)越大，這就要求利用自動(dòng)化程度相當(dāng)高的系統(tǒng)來(lái)系統(tǒng)化控制與操作。開(kāi)關(guān)量的邏輯控制可以結(jié)合順序控制系統(tǒng)完成操作，可以應(yīng)用在很多設(shè)備連接的流水線操作中。比如：應(yīng)用在電氣設(shè)備組合式機(jī)床中其可以根據(jù)邏輯屬性讓數(shù)據(jù)利用譯碼的形式向每個(gè)重要的操作節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)控裝置的信號(hào)，利用自動(dòng)化處理來(lái)真正實(shí)現(xiàn)復(fù)雜且精密產(chǎn)品的加工，進(jìn)而以數(shù)字化的系統(tǒng)性控制實(shí)施整體操作，使勞動(dòng)生產(chǎn)率得到顯著提升。

（二）在模擬量數(shù)字量控制中應(yīng)用

電氣設(shè)備在自動(dòng)化運(yùn)行中往往會(huì)受到很多因素影響，比如：環(huán)境的溫度，還有壓力等等，這些因素是外界的模擬量，必須要實(shí)現(xiàn)數(shù)字量和模擬量的系統(tǒng)化轉(zhuǎn)變來(lái)實(shí)施后期的數(shù)字化控制和操作，而且應(yīng)用轉(zhuǎn)換模式來(lái)完成編程系統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析[2]。而很多模擬量都是非電量，但PLC僅僅可以處理數(shù)字量以及電量，所以其相互之間的轉(zhuǎn)換必須要有傳感器，將模擬量變成數(shù)字量。這就要求在程序運(yùn)作過(guò)程中必須要經(jīng)過(guò)變送器，將非標(biāo)準(zhǔn)的電量轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)。在模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)化控制中系統(tǒng)化操作可以將基本的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)，以變成程序可以識(shí)別的信號(hào)系統(tǒng)，進(jìn)而使控制系統(tǒng)運(yùn)行得到更好的完善。

（三）在圓周、直線運(yùn)動(dòng)控制中應(yīng)用

PLC控制器可以利用系統(tǒng)化的操作控制來(lái)真正實(shí)現(xiàn)圓周和直線運(yùn)動(dòng)的控制。比如：就數(shù)據(jù)采集階段來(lái)講，PLC控制系統(tǒng)可以利用電子掃描方法逐次輸進(jìn)相應(yīng)的機(jī)械數(shù)據(jù)以及狀態(tài)，而且將其存到I/O映象區(qū)的相應(yīng)單元中，輸進(jìn)數(shù)據(jù)后，轉(zhuǎn)到用戶程序執(zhí)行階段與輸出刷新階段[3]。在這些階段中就算輸入狀態(tài)與數(shù)據(jù)有所改變，I/O映象區(qū)中相應(yīng)單元PLC控制系統(tǒng)也從上到下根據(jù)順序進(jìn)行掃描。就用戶程序執(zhí)行階段來(lái)講，此系統(tǒng)對(duì)各條梯形圖進(jìn)行掃描時(shí)，首先掃描梯形圖左邊由每個(gè)觸點(diǎn)組成的控制線路，而且按照從左到右、從上到下的順序來(lái)邏輯運(yùn)算由觸點(diǎn)組成的控制線路;接著，結(jié)合邏輯運(yùn)算的結(jié)果，對(duì)此邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中相應(yīng)的狀態(tài)進(jìn)行刷新。此運(yùn)作模式通常是在多軸位置控制模塊中應(yīng)用，而且全球每個(gè)重要PLC控制器廠家的大多數(shù)產(chǎn)品都具有運(yùn)動(dòng)控制功能，這些產(chǎn)品在很多場(chǎng)合都普遍應(yīng)用，比如：機(jī)械以及機(jī)床等等。

（四）在系統(tǒng)閉環(huán)過(guò)程控制中應(yīng)用

系統(tǒng)性的閉環(huán)過(guò)程控制，簡(jiǎn)單來(lái)講，是指PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化應(yīng)用中的技術(shù)性彌補(bǔ)，其可以利用不同的形式來(lái)實(shí)施閉環(huán)系統(tǒng)化操作，比如：自動(dòng)，還有現(xiàn)場(chǎng)控制等等，這樣也就可以讓PLC控制系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中獲得一般的控制系統(tǒng)補(bǔ)償，確保閉環(huán)過(guò)程控制是十分安全的[4]。PLC應(yīng)用系統(tǒng)通常是由多個(gè)部分組成，比如：電子調(diào)節(jié)單元以及電液執(zhí)行單元等等，這些部分在系統(tǒng)化運(yùn)作中起到調(diào)節(jié)器的作用，以在調(diào)節(jié)中結(jié)合特定的機(jī)器運(yùn)作規(guī)律來(lái)完成對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)化操作，確保其控制的可操作性以及科學(xué)性。在現(xiàn)階段我國(guó)電氣閉環(huán)控制系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)作過(guò)程中系統(tǒng)的運(yùn)作可以嚴(yán)格控制泵機(jī)的工作時(shí)間，以利用適當(dāng)?shù)恼{(diào)整運(yùn)作時(shí)間而降低泵機(jī)設(shè)備本身的損耗，防止長(zhǎng)期運(yùn)作導(dǎo)致泵機(jī)受到損壞。

（五）在機(jī)床中應(yīng)用

在機(jī)床中運(yùn)用PLC技術(shù)能夠動(dòng)態(tài)監(jiān)督機(jī)床，而且迅速找到機(jī)床在運(yùn)作中出現(xiàn)的問(wèn)題，而且使有關(guān)人員迅速發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，既減少員工工作量，又保證機(jī)床穩(wěn)定運(yùn)行。那么，之所以這樣，其根本原因在于如果機(jī)床出現(xiàn)故障，利用PLC能夠在第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)，而有關(guān)技術(shù)人員能夠結(jié)合報(bào)警信息來(lái)合理制定相應(yīng)的解決方案，以確保機(jī)床可以盡快恢復(fù)到正常的運(yùn)行狀態(tài)，使員工更加高效的工作。

（六）在立體倉(cāng)庫(kù)中應(yīng)用

將PLC技術(shù)應(yīng)用于立體倉(cāng)庫(kù)中，通常是利用對(duì)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行電氣自動(dòng)化控制，實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)的物流管理。在立體倉(cāng)庫(kù)中運(yùn)用該技術(shù)，是利用有關(guān)技術(shù)人員在了解PLC技術(shù)的同時(shí)，接受關(guān)于立體倉(cāng)庫(kù)的數(shù)字，進(jìn)而利用該技術(shù)將數(shù)據(jù)變成指令，以更好地實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理有關(guān)設(shè)施[5]。利用將PLC技術(shù)在立體倉(cāng)庫(kù)中應(yīng)用，能夠使倉(cāng)庫(kù)電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)更加的準(zhǔn)確，而且迅速對(duì)有關(guān)設(shè)備實(shí)施精確操作，以確保倉(cāng)庫(kù)的管理水平得到更好的提高。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，將PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中應(yīng)用具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，可以大幅度提高整體應(yīng)用水平，具有強(qiáng)大的集成化以及兼容性功能，所以可以滿足每個(gè)行業(yè)發(fā)展的不同需求，以推動(dòng)有關(guān)領(lǐng)域穩(wěn)定發(fā)展。然而就整體來(lái)講，我國(guó)針對(duì)該方面的應(yīng)用研究依舊需要提高重視程度，以進(jìn)一步加快技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展。

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