PLC在電氣設(shè)備自動化控制中的應(yīng)用淺析

宣儉

[摘? ? 要]隨著近年我國社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，科技水平顯著提升，促使PLC技術(shù)在工業(yè)行業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。突破傳統(tǒng)電氣自動化控制中存在的弊端，切實提高電氣運行效率?；诖?，文章主要對PLC在電氣設(shè)備自動化控制中的應(yīng)用情況進(jìn)行探究和分析，以期能夠更好地保證電氣設(shè)備運行的穩(wěn)定性和安全性，促進(jìn)工業(yè)行業(yè)健康發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]PLC;電氣設(shè)備;自動化控制;應(yīng)用

[中圖分類號]TP273 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）09–00–02

[Abstract]With the rapid development of my country's social economy in recent years， the level of science and technology has been significantly improved， prompting PLC technology to play an important role in the development of the industrial production industry， breaking through the shortcomings of traditional electrical automation control， and effectively improving electrical operation efficiency. Based on this， this article mainly explores and analyzes the application of PLC in electrical equipment automation control， in order to better ensure the stability and safety of electrical equipment operation， and promote the healthy development of the industrial industry.

[Keywords]PLC; electrical equipment; automation control; application

結(jié)合實際，PLC可應(yīng)用在多個方面，如分散控制、集中控制和數(shù)據(jù)控制等，不僅有效提高電氣工程運行效率，還充分保證整個系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性。為能夠充分發(fā)揮PLC技術(shù)的應(yīng)用作用，需要企業(yè)根據(jù)電氣設(shè)備運行情況合理應(yīng)用此技術(shù)。

1 PLC概述

1.1 PLC的含義及在電氣自動化控制中的應(yīng)用原理

所謂的PLC就是具有可編程的邏輯控制器，通過輸入數(shù)字和模式完成指令操作[1]。通過實際了解，PLC控制系統(tǒng)有相應(yīng)的硬軟件設(shè)備，其中各個設(shè)備之間具有獨立性，會涉及到多個構(gòu)件，具體包括CPU、存儲器、編程器和輸入輸出模塊等。

智能化是PLC技術(shù)的特征之一，使用中，對其進(jìn)行開機(jī)，之后對電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行自檢，進(jìn)而完成信息自動化處理。其中，若出現(xiàn)與設(shè)計邏輯不符合的信息，系統(tǒng)會進(jìn)行重新檢測，進(jìn)而保證信息能夠得到正確的輸出和輸入。

對于PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動化控制中的應(yīng)用，主要由三個步驟所組成，即輸入采樣、程序執(zhí)行、系統(tǒng)輸入。在進(jìn)行輸入采樣這一環(huán)節(jié)時，PLC主要是通過數(shù)據(jù)掃描的形式，將其放置于映像區(qū)內(nèi)。系統(tǒng)完成相關(guān)數(shù)據(jù)采集后，會開始執(zhí)行輸出方面的操作。在程序執(zhí)行期間是按照自上而下的順序進(jìn)行執(zhí)行。其間，數(shù)據(jù)在輸出過程中，電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)會將映像區(qū)所輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行電路鎖存，同時對外接設(shè)備進(jìn)行驅(qū)動操作。結(jié)合實際，當(dāng)前PLC技術(shù)不僅在設(shè)計方面具有靈活性，且在實際操作中也比較簡單，可適用于復(fù)雜環(huán)境中，切實完成設(shè)備自定化控制快速開關(guān)、順序等操作。

1.2 PLC的結(jié)構(gòu)

對于PLC的結(jié)構(gòu)，主要有兩種，分別是整體式、組合式。其中，整體式也可稱為箱式結(jié)構(gòu)，而組合式結(jié)構(gòu)在實際應(yīng)用中靈活度較強(qiáng)，如能夠根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)情況和需求進(jìn)行多個規(guī)模和模板的隨意組合。對于整體式結(jié)構(gòu)具有體積小、成本低等特點，且輸出輸入電路電源穩(wěn)定性較強(qiáng)。

1.3 PLC的功能和優(yōu)勢

PLC基本功能比較多，主要包括第一邏輯控制功能、定時控制功能和計數(shù)控制等。其中，第一邏輯控制功能也被稱為處理功能，是整個PLC控制系統(tǒng)中最為基礎(chǔ)性的功能;對于定時控制功能，在應(yīng)用中主要通過定時器進(jìn)行控制工作;所謂的計數(shù)控制則是在計數(shù)數(shù)值過程中所產(chǎn)生的狀態(tài)信號，在該信號的輔助下進(jìn)行系統(tǒng)操作工作。在具體使用中，PLC優(yōu)勢顯著，具體表現(xiàn)在存儲量大、計算機(jī)反應(yīng)速度快和智能化等。隨著近幾年我國社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，相關(guān)技術(shù)得到相應(yīng)的完善和優(yōu)化，為人們生活提供更多的便利。簡單說就是將PLC技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)、通信技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合后，切實滿足我國電氣設(shè)備生產(chǎn)自動化控制需求[2]。另外，PLC模塊體積比較小，不僅安裝簡單，且在實際運行中所產(chǎn)生的能耗極低，滿足當(dāng)前我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展節(jié)能要求。

2 關(guān)于PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動化控制中的應(yīng)用

PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動化控制中的應(yīng)用主要集中在順序控制技術(shù)、開關(guān)量控制、閉環(huán)控制中等方面的應(yīng)用。下文就對這幾個方面的應(yīng)用情況進(jìn)行深入探究和分析[3]。

2.1 在順序控制技術(shù)中的應(yīng)用

結(jié)合PLC技術(shù)的優(yōu)勢，將其作為順序控制器可有效應(yīng)用在電氣工程中。比如在發(fā)電廠中，可幫助相關(guān)人員實現(xiàn)自動化控制操作。在電力生產(chǎn)期間通過PLC技術(shù)進(jìn)行分離處理，按照相關(guān)順序?qū)Ξa(chǎn)生的飛灰與爐渣進(jìn)行處理，能夠在整體上保證順序控制效果，進(jìn)而有效提升自動化效率。因而企業(yè)在生產(chǎn)中可根據(jù)具體情況和需要，充分發(fā)揮PLC技術(shù)在順序控制方面所具有的價值，增強(qiáng)電氣工程控制結(jié)構(gòu)的合理性[4]。另外，將PLC技術(shù)應(yīng)用在電氣工程順序控制環(huán)節(jié)中，會涉及到多個方面，分別是開展遠(yuǎn)程控制、現(xiàn)場傳播中的應(yīng)用和主站層的應(yīng)用，這幾個方面會在一定程度上影響PLC技術(shù)應(yīng)用效果，所以企業(yè)需要對這三個部分做好相關(guān)優(yōu)化，確保PLC技術(shù)應(yīng)用效果得以發(fā)揮。

2.2 應(yīng)用在開關(guān)量控制上

據(jù)了解，過去企業(yè)在電氣開關(guān)量控制方面主要以電磁型繼電器方式進(jìn)行操作，實踐結(jié)果表明，這種方法在操作中失誤率較高，且系統(tǒng)接線操作具有一定的復(fù)雜性，會對操作控制穩(wěn)定性產(chǎn)生較大的影響[5]。為有效解決這種情況，企業(yè)則可通過PLC技術(shù)的應(yīng)用對當(dāng)前電氣自動化控制中繼電器進(jìn)行完善和優(yōu)化。在開關(guān)量控制應(yīng)用過程中，相關(guān)人員可通過PLC技術(shù)對開關(guān)量控制進(jìn)行合理設(shè)計，其間還需借助斷路顯示器實現(xiàn)集中化控制目標(biāo)，從而能夠?qū)ο到y(tǒng)中存在的問題的各個元件進(jìn)行不斷完善，以此有效提高自動控制系統(tǒng)的使用效率。

2.3 在閉環(huán)控制中的應(yīng)用

在閉環(huán)控制中應(yīng)用PCL技術(shù)，能夠?qū)Ω髋_泵類電動機(jī)進(jìn)行有效控制，相比于傳統(tǒng)手工控制和現(xiàn)場控制方式，自動化控制方法的使用，可結(jié)合泵機(jī)具體運行情況選擇相應(yīng)的自動化控制方法，進(jìn)而對電機(jī)運行進(jìn)行合理把控。在具體應(yīng)用中，因PLC技術(shù)控制能力較強(qiáng)，因而將其應(yīng)用在閉環(huán)中能夠增強(qiáng)電氣控制系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性，有助于企業(yè)對現(xiàn)有的電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行更好的優(yōu)化和調(diào)整。PLC閉環(huán)控制示意圖如圖1所示。

2.4 PLC技術(shù)運用在立體倉庫中

將PLC技術(shù)運用在立體倉庫中，需要借助倉庫中電氣自動化的控制系統(tǒng)對倉庫進(jìn)行管理。在應(yīng)用中，有關(guān)技術(shù)人員要能夠切實掌握PLC的技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上獲取倉庫的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而在技術(shù)的輔助下將數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶋H指令，確保相關(guān)設(shè)施能夠得到有效管理。實踐證明，在立體倉庫中通過對PLC技術(shù)的合理使用，不僅能夠切實提高倉庫電氣工程自動化控制系統(tǒng)的精準(zhǔn)性，同時還在保證倉庫管理高效性和質(zhì)量方面發(fā)揮了重要作用。

2.5 PLC技術(shù)運用在機(jī)床中

在機(jī)床中采用PLC技術(shù)主要目的就是對機(jī)床進(jìn)行監(jiān)督，對機(jī)床在運行過程中出現(xiàn)的問題，能夠及時發(fā)現(xiàn)并處理。這種方式不僅有效減少人員的工作量，同時還可更好地推動機(jī)床運行的穩(wěn)定性和可靠性。當(dāng)機(jī)床在運行期間發(fā)生故障時，PLC技術(shù)會在第一時間內(nèi)發(fā)出警報，隨之相關(guān)的技術(shù)人員會結(jié)合獲取的警報信息制定出針對性的解決措施，促使機(jī)床能夠快速恢復(fù)到正常運行狀態(tài)。

3 PLC自動化控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的基本要求和原則

為切實做好PLC自動化控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計工作，相關(guān)人員則要根據(jù)具體要求和原則進(jìn)行，具體包括滿足被控制對象的基本工藝要求、制定出經(jīng)濟(jì)合理且簡單方便的設(shè)計方案、確保設(shè)計主線的安全、確定PLC編程工具[6]。

3.1 滿足被控制對象的基本工藝要求

相關(guān)人員在自動化控制系統(tǒng)設(shè)計中利用PLC技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化時，①要確保其滿足被控制對象的要求，簡單說就是符合電氣設(shè)備生產(chǎn)控制相關(guān)工藝要求。②在設(shè)計環(huán)節(jié)中，需要針對電氣設(shè)備具體用途、應(yīng)用場合等進(jìn)行深入分析和研究，之后在此基礎(chǔ)上設(shè)計具體化的方案。

3.2 制定出經(jīng)濟(jì)合理且簡單方便的設(shè)計方案

針對以往電氣設(shè)備自動化控制設(shè)計方案所存在的不足，相關(guān)人員在進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化中需要對此予以足夠重視，并做好以下兩點工作：①確保自動控制系統(tǒng)基本功能不會受到任何影響;②根據(jù)具體情況對設(shè)計方案中存在的不足內(nèi)容進(jìn)行針對性調(diào)整和完善，促使設(shè)計方案符合經(jīng)濟(jì)合理和簡單方便要求。

3.3 確保設(shè)計主線的安全

在進(jìn)行PLC自動化控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計工作中，要注重設(shè)計主線的可靠性和安全性，同時，還要能夠在最大程度上保證系統(tǒng)運行效率，提高自動化控制系統(tǒng)系統(tǒng)應(yīng)用在生產(chǎn)控制中的安全性，以此能夠避免因受系統(tǒng)故障影響導(dǎo)致安全事故發(fā)生。

3.4 確定PLC編程工具

PLC編程工具包括多個方面的編程，如編程器、圖形編程器和PLC軟件包編程等。其中，手持編程器主要根據(jù)商家所規(guī)定的語句進(jìn)行編程，主要適用于內(nèi)存小且用量也比較少的產(chǎn)品中。而圖形編程器則是借助梯形圖編程，能夠直觀顯示圖形，有助于人員進(jìn)行觀察。這類編程器造價成本較高，主要應(yīng)用在中檔或微型的PLC中。PLC軟件包編程應(yīng)用效率比較高，但是相應(yīng)的成本也高，進(jìn)行使用前需要做好調(diào)試工作。

4 PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動化控制中的應(yīng)用策略

4.1 不斷加強(qiáng)對PLC技術(shù)的研究

結(jié)合我國電氣工程自動化控制要求，根據(jù)試驗獲取研發(fā)經(jīng)驗，以此能夠進(jìn)一步提高相關(guān)人員對該技術(shù)理論方面研究能力。經(jīng)過多次試驗，對存在的問題進(jìn)行總結(jié)和思考，切實提高電氣設(shè)備在運行中的控制效率，從而為PLC技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造出良好的條件環(huán)境。

4.2 注重對有關(guān)技術(shù)人員的培養(yǎng)

加大對技術(shù)人員培養(yǎng)力度，不斷提高技術(shù)人員在業(yè)務(wù)方面的能力及素質(zhì)。此外，還要注重電氣工程自動化系統(tǒng)設(shè)計人員調(diào)查工作的開展，之所以這樣做，主要目的就是讓設(shè)計者更好地掌握技術(shù)在應(yīng)用中需要具備的環(huán)境條件，以此能夠?qū)⒗碚撔詢?nèi)容以實踐形式進(jìn)行展示，體現(xiàn)PLC技術(shù)在應(yīng)用中所具有的價值。

4.3 制定并完善自動化控制的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)

為了能夠充分發(fā)揮出PLC技術(shù)在應(yīng)用中的作用，有關(guān)企業(yè)則需要根據(jù)實際情況和需求建立并完善自動化控制應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，只有這樣才能夠進(jìn)一步規(guī)范現(xiàn)有的自動化設(shè)備操作，切實提高工作效率，為后續(xù)自動化設(shè)備發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

5 結(jié)束語

綜上所述，在當(dāng)前電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)運行中引進(jìn)PLC技術(shù)，在提高系統(tǒng)運行效率方面發(fā)揮重要作用。實踐證明，在電氣設(shè)備自動化控制中有助于企業(yè)對現(xiàn)有自動化控制系統(tǒng)功能和系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化和完善，充分發(fā)揮出PLC技術(shù)應(yīng)用作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 許濤濤.探討PLC變頻節(jié)能技術(shù)在電氣自動化設(shè)備中的具體運用[J].車時代，2021（1）：137.

[2] 楊勇.PLC技術(shù)在醫(yī)院電氣設(shè)備自動化控制中的應(yīng)用價值研究[J].通訊世界，2020，27（2）：161-162.

[3] 劉杰，閆琴.PLC控制系統(tǒng)在電氣自動化設(shè)備中的發(fā)展與運用研究[J].科學(xué)與信息化，2020（10）：8.

[4] 高志魁.PLC控制系統(tǒng)在電氣自動化設(shè)備中的發(fā)展與運用研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2020，51（6）：145.

[5] 徐榕，楊立，楊飛，等.PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動化控制中應(yīng)用與信息化管理思路[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2020（9）：194-195.

[6] 曾波.PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動化控制中應(yīng)用與信息化管理思路[J].通信電源技術(shù)，2020，37（19）：187-188，191.