淺談電氣自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用

黃斌

摘要：對(duì)于電氣自動(dòng)化控制過程來說，PLC技術(shù)能夠有效提升控制系統(tǒng)以及電氣自動(dòng)化的整體工作效率，因此得到了十分廣泛的應(yīng)用。PLC技術(shù)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的融合，能夠進(jìn)一步拓寬電氣自動(dòng)化控制的實(shí)踐應(yīng)用領(lǐng)域，也是電子電器自動(dòng)化控制技術(shù)的組成部分，有著比較明顯的實(shí)用性與靈活性，在實(shí)際操作時(shí)也比較簡單。因此，本文首先闡述了PLC技術(shù)的相關(guān)概念與特點(diǎn)，并就其在電氣自動(dòng)化控制過程中的實(shí)踐應(yīng)用展開了詳細(xì)分析。

關(guān)鍵詞：電氣控制;自動(dòng)化;PLC技術(shù)

前言：

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，新技術(shù)也給當(dāng)代企業(yè)的發(fā)展帶來了較多機(jī)遇，PLC技術(shù)的出現(xiàn)，能夠改善傳統(tǒng)自動(dòng)化流程存在的部分缺陷，比如彌縫效應(yīng)等，讓企業(yè)的電氣自動(dòng)化控制工作朝著更加完善且智能高效的方向不斷發(fā)展，提升作業(yè)質(zhì)量的同時(shí)，也能有效提升企業(yè)效率效益，促進(jìn)企業(yè)健康全面發(fā)展。

一、電氣自動(dòng)化控制概述

所謂電氣自動(dòng)化控制，就是指通過接觸器、繼電器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)及其對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行有效控制與保護(hù)的整個(gè)過程。而繼電器接觸控制能夠保證設(shè)備的安全運(yùn)行，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)效率的提升也有著十分重要的影響作用。此外，PLC技術(shù)也是電氣自動(dòng)控制技術(shù)最重要的組成部分，涉及了正反轉(zhuǎn)控制、手動(dòng)控制等眾多操作技術(shù)。

二、PLC 技術(shù)概述

（一）PLC 技術(shù)

PLC（Programmable logic controller）技術(shù)可被稱作是可編輯邏輯控制器，可以結(jié)合用戶的實(shí)際需求掃描中央處理器涉及的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，結(jié)合具體的數(shù)據(jù)信息發(fā)出對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)。該項(xiàng)技術(shù)出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代，最早應(yīng)用的領(lǐng)域?yàn)槠嚬I(yè)，隨后也在其他領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，獲得了十分良好的發(fā)展前景[1]。由于 PLC 技術(shù)的不斷應(yīng)用，該技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制、運(yùn)算等方面也有著較大改善，也初步形成了儀表、電器以及計(jì)算機(jī)控制為一體的運(yùn)營模式。此外，PLC 技術(shù)還包括電源、存儲(chǔ)口、中央處理器接口以及通信模塊等，從其對(duì)應(yīng)的構(gòu)成我們也能看出，其實(shí) PLC 的接線量不大，每個(gè)線路大多都是通過軟件互相連接，可以通過程序模式進(jìn)行控制與開展。在很多情況下，PLC 技術(shù)甚至不需要接線方式就能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制過程，讓電器自動(dòng)控制系統(tǒng)變得更加簡單、靈活，有著十分明顯的控制優(yōu)勢。

（二） PLC 技術(shù)功能特點(diǎn)及其在電氣自動(dòng)化控制中的特點(diǎn)

PLC 技術(shù)自誕生以來就具備編程簡單操作、容易等眾多優(yōu)點(diǎn)，此外PLC 技術(shù)還有著比較強(qiáng)大的抗干擾性，平均故障時(shí)間也相對(duì)較低，涉及的元器件數(shù)量較少。總之，PLC 技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中的特點(diǎn)主要概括為以下幾點(diǎn)：（1）可以有效擴(kuò)充電器設(shè)備的整體存儲(chǔ)量，讓整個(gè)控制系統(tǒng)變得更加智能化。（2）可以有效增強(qiáng)電氣自動(dòng)控制當(dāng)中的操作速度與反應(yīng)精度[2]。（3）能夠加快電氣自動(dòng)化控制的網(wǎng)絡(luò)化功能。從上文PLC 技術(shù)的功能特點(diǎn)以及在自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中的實(shí)際應(yīng)用特點(diǎn)，我們也能夠看出PLC 技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛。最后，對(duì)于電氣自動(dòng)化控制來說，微機(jī)保護(hù)裝置也是最重要的操作載體，對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)的運(yùn)行都有著比較明顯的促進(jìn)作用，可靠性與靈敏性也十分明顯。

三、電氣自動(dòng)化控制當(dāng)中運(yùn)用PLC技術(shù)的重要性分析

隨著新型技術(shù)的不斷出現(xiàn)，如何把PLC 技術(shù)應(yīng)用到電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中，也有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大，對(duì)于我國的電氣自動(dòng)化領(lǐng)域來說，信息技術(shù)是十分重要的技術(shù)類型，能夠有效開發(fā)系統(tǒng)性功能，而PLC 技術(shù)的出現(xiàn)也能有效提升電氣自動(dòng)化的整體控制水平，體現(xiàn)電氣工程的信息化控制以及自動(dòng)化優(yōu)勢，有著不可替代的實(shí)際價(jià)值。首先，PLC 技術(shù)的應(yīng)用能夠滿足客戶以及企業(yè)的實(shí)際需求，使制作出的電氣化設(shè)備能夠更加精準(zhǔn)，符合規(guī)格，提升計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度的同時(shí)也能有效延長使用壽命[3]。此外，PLC 技術(shù)與電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的融合，還有著十分明顯的融合優(yōu)勢，可進(jìn)一步提升運(yùn)行速度、網(wǎng)絡(luò)分布范圍以及控制系統(tǒng)的智能化程度。鑒于此，有關(guān)人員與部門一定要充分發(fā)揮PLC 技術(shù)的優(yōu)勢，在電氣控制自動(dòng)化系統(tǒng)中積極引入該項(xiàng)技術(shù)，提升電氣行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，使其能為社會(huì)進(jìn)步做出更多貢獻(xiàn)。

四、PLC 在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

（一）對(duì)開關(guān)的控制

目前，繼電器已廣泛運(yùn)用到了電氣設(shè)備自動(dòng)化進(jìn)程當(dāng)中，通過繼電器控制電器開關(guān)。一般來說，繼電器是電磁性的，這種方式更加省力，但也會(huì)存在部分問題，例如需要時(shí)間長、控制能力有待加強(qiáng)、保護(hù)能力不足、工作難度較大等。而PLC 技術(shù)的出現(xiàn)可以改善上述問題，不僅能夠有效控制開關(guān)量，還能提升繼電器的整體運(yùn)行效率，解決實(shí)際過程中存在的部分問題，提升安全性與工作速度。

（二）PLC 技術(shù)在順序控制中的應(yīng)用

目前很多企業(yè)都在積極應(yīng)用PLC 技術(shù)，也希望能夠通過該項(xiàng)技術(shù)改善傳統(tǒng)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)存在的不足，使其可以充分發(fā)揮自身價(jià)值。在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)順序控制中引入PLC 技術(shù)，能夠保證整個(gè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)朝著更加穩(wěn)定、高效的方向發(fā)展，提升生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行效率，也能達(dá)到提升社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益的雙重目的[4]。目前，隨著我國節(jié)能減排口號(hào)的出現(xiàn)，很多電氣工程企業(yè)也在積極響應(yīng)國家號(hào)召，充分引入PLC 技術(shù)，簡化工藝流程的同時(shí)也能提升資源利用率，降低污染排放。通過PLC 技術(shù)能夠有效監(jiān)控整個(gè)工藝流程，對(duì)各項(xiàng)生產(chǎn)所需的資源進(jìn)行有效配置，在發(fā)現(xiàn)問題時(shí)也能更加具有針對(duì)性地提出更加具有針對(duì)性的解決方案。因此電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)順序控制中引入PLC 技術(shù)，能夠真正實(shí)現(xiàn)全過程的監(jiān)控目的，對(duì)各項(xiàng)生產(chǎn)資源進(jìn)行有效控制，提升資源利用率的同時(shí)，也能讓企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)工藝變得更加精準(zhǔn)，提升社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益。

（三）PLC 技術(shù)在交通控制中的應(yīng)用

社會(huì)在不斷進(jìn)步，我國的城市化進(jìn)程也在不斷加快，PLC 技術(shù)與人們的生活、生產(chǎn)企業(yè)存在更為緊密的聯(lián)系，例如在交通體系當(dāng)中，PLC 技術(shù)能讓當(dāng)代的公路交通變得更加便捷、高效。比如紅綠燈是PLC 技術(shù)應(yīng)用最為廣泛的一種實(shí)踐現(xiàn)象，也是交通系統(tǒng)總線控制最不可缺少的技術(shù)類型。PLC技術(shù)的出現(xiàn)能讓交通信號(hào)燈實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制，而各項(xiàng)交通電器監(jiān)控設(shè)備也能根據(jù)PLC 情況做出及時(shí)反應(yīng)，改善交通狀況。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，我國的經(jīng)濟(jì)也出現(xiàn)了快速進(jìn)步現(xiàn)象，在汽車擁有量不斷增加的背景下，公路的收費(fèi)壓力也變得逐年遞增，傳統(tǒng)的交通控制系統(tǒng)已無法滿足時(shí)代發(fā)展需求，控制系統(tǒng)也出現(xiàn)了各種操作弊端。因此，交通技術(shù)人員也在積極引入PLC 技術(shù)，把各收費(fèi)站與計(jì)算機(jī)互相連接，通過分析以及搜集數(shù)據(jù)的方式，使PLC 技術(shù)能夠完美運(yùn)用到各項(xiàng)控制系統(tǒng)當(dāng)中，提升交通作業(yè)效率。

（四） PLC 技術(shù)在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

在計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷普及的當(dāng)下，其也被各行各業(yè)廣泛應(yīng)用，例如對(duì)于數(shù)控技術(shù)來說，工業(yè)生產(chǎn)對(duì)整個(gè)計(jì)算機(jī)的依賴程度逐漸增強(qiáng)，在數(shù)控系統(tǒng)中引入PLC 技術(shù)能夠進(jìn)一步優(yōu)化自動(dòng)化系統(tǒng)。當(dāng)下，我國的數(shù)控系統(tǒng)主要包括點(diǎn)位控制、連續(xù)控制以及直線控制，這些控制系統(tǒng)對(duì)整個(gè)機(jī)械加工都有著不可忽視的重要作用。例如在進(jìn)行機(jī)床加工時(shí)，可以通過點(diǎn)位系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行控制，而機(jī)床加工可以通過更加精確的位置功能實(shí)現(xiàn)精確轉(zhuǎn)移。此外，PLC 技術(shù)還能夠運(yùn)用到全功能數(shù)控裝置當(dāng)中，整個(gè)數(shù)控裝置以及單板機(jī)控制系統(tǒng)能夠借助PLC 技術(shù)優(yōu)勢，不斷整改內(nèi)部流程，使整個(gè)系統(tǒng)朝著更加智能、高效的方向發(fā)展[5]。隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，各企業(yè)對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)也出現(xiàn)比較明顯的優(yōu)化升級(jí)，PLC 技術(shù)也能促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)轉(zhuǎn)換，在數(shù)控機(jī)床上PLC 技術(shù)不僅能夠提升信息的傳送效率，還能夠真正實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的監(jiān)督功效，使數(shù)控機(jī)床能夠變得更加穩(wěn)定安全，發(fā)揮各功能的實(shí)際價(jià)值。具體工作流程如圖 1 所示。

（五）PLC 技術(shù)在空調(diào)中的應(yīng)用

中央空調(diào)在實(shí)際控制時(shí)方法較多，比如直接數(shù)字法、繼電器法，但是這些方法雖說能夠保證中央空調(diào)正常運(yùn)行，但是也會(huì)出現(xiàn)部分問題。由于PLC 技術(shù)存在比較明顯的抗干擾性，在實(shí)際操作時(shí)也比較簡單，因此中央空調(diào)可以積極引入PLC 技術(shù)，提升運(yùn)行穩(wěn)定性，也是當(dāng)下各中央空調(diào)系統(tǒng)最常用的控制方法。

（六）PLC 技術(shù)在機(jī)床電氣中的應(yīng)用

通過分析機(jī)床電氣控制特點(diǎn)，其在電氣與液壓時(shí)間銜接方面會(huì)出現(xiàn)一定問題，在實(shí)際解決時(shí)也會(huì)存在較多麻煩。而機(jī)床電氣控制與PLC 技術(shù)的融合能夠更加快速地進(jìn)行計(jì)算，降低時(shí)間銜接問題，由此能夠看出PLC 技術(shù)與機(jī)床電氣的融合，可以進(jìn)一步提升機(jī)床電氣的實(shí)際工作效率。

（七）PLC 技術(shù)在模擬量控制中的應(yīng)用

PLC 技術(shù)在具體應(yīng)用時(shí)，主要還是以工業(yè)領(lǐng)域?yàn)橹?，且很多工業(yè)生產(chǎn)都會(huì)涉及很多變量，例如壓力、變化、溫度等。這些變化的量實(shí)際可以當(dāng)做是模擬量，而PLC 技術(shù)能夠?qū)@些模擬量以及數(shù)字量進(jìn)行有效轉(zhuǎn)換，提升數(shù)據(jù)精確度的同時(shí)也能讓工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)變得更加專業(yè)。

（八）PLC 技術(shù)在鍋爐控制中的應(yīng)用

在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中，鍋爐控制也要充分引入PLC 技術(shù)，鍋爐在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，會(huì)涉及到流量、溫度等較多模擬量，而PLC 技術(shù)能夠編制不同程序，對(duì)這些模擬量進(jìn)行有效控制[6]。此外，PLC 技術(shù)還包括PID模式，能對(duì)上述變量進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，也正是由于PLC 技術(shù)的這些功能，其也被廣泛運(yùn)用到冶金、化工等不同行業(yè)。

五、PLC技術(shù)應(yīng)用建議

第一，加強(qiáng)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字化、信息技術(shù)也成為了時(shí)代發(fā)展最重要的趨勢，為了進(jìn)一步促進(jìn)PLC 技術(shù)與電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的融合，為了更好地體現(xiàn)PLC 技術(shù)的實(shí)際價(jià)值，有關(guān)人員也要結(jié)合時(shí)代發(fā)展需求，不斷優(yōu)化該項(xiàng)技術(shù)的具體應(yīng)用過程，提升PLC 技術(shù)的數(shù)字化水平，使其能夠與更多領(lǐng)域、行業(yè)完成完美融合。

第二，優(yōu)化運(yùn)營環(huán)境。PLC 技術(shù)存在的優(yōu)勢十分明顯，但是要想讓該技術(shù)與各行各業(yè)更加深度融合，有關(guān)人員一定要合理控制外界環(huán)境溫度。對(duì)于當(dāng)下電器自動(dòng)化控制系統(tǒng)來說，在運(yùn)用PLC 技術(shù)時(shí)，外界溫度最佳范圍為0℃到50℃，且濕度應(yīng)保持在85%以下，才能讓PLC 技術(shù)充分發(fā)揮自身優(yōu)勢。因此，有關(guān)人員在進(jìn)行電氣自動(dòng)化控制時(shí)，也要充分安裝具備通風(fēng)性能較好的控制室，并讓整個(gè)系統(tǒng)遠(yuǎn)離發(fā)熱元件，讓控制系統(tǒng)能夠盡量遠(yuǎn)離易燃易爆物品，使各類腐蝕物質(zhì)與系統(tǒng)能夠更好隔離。

第三，提升系統(tǒng)抗干擾能力。在新形勢背景下，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)面臨的要求也呈現(xiàn)不斷增長的趨勢，為了進(jìn)一步滿足自動(dòng)化的發(fā)展需求，全面控制各項(xiàng)復(fù)雜的生產(chǎn)流程，有關(guān)人員一定要重視PLC 技術(shù)的抗干擾性。

結(jié)語：

綜上所述，PLC 技術(shù)在各工業(yè)領(lǐng)域已得到了廣泛應(yīng)用，也是當(dāng)下電氣自動(dòng)化最重要的操作技術(shù)。與傳統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)相比，PLC 技術(shù)存在的容錯(cuò)性、抗敏性更為良好，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)也存在比較明顯的優(yōu)越性。但即便如此，PLC 技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)當(dāng)中，仍存在一定問題，有關(guān)人員一定要積極利用PLC 技術(shù)控制各項(xiàng)系統(tǒng)要素，滿足市場需求變化的同時(shí)，也能為電氣工程的自動(dòng)化發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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