PLC控制系統(tǒng)在電氣自動(dòng)化設(shè)備中的應(yīng)用

鄭鴻斌 宋沅航

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，PLC控制系統(tǒng)廣泛的應(yīng)用到各領(lǐng)域，PLC控制系統(tǒng)具有靈敏性、安全性、簡(jiǎn)單性等特征，在提高電氣自動(dòng)化設(shè)備控制效果、運(yùn)行性能和調(diào)試效率等方面體現(xiàn)出非常重要的應(yīng)用價(jià)值。因此，如何科學(xué)應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的智能化、自動(dòng)化發(fā)展是相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員必須思考和解決的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：PLC控制系統(tǒng);電氣自動(dòng)化設(shè)備;應(yīng)用

引言

現(xiàn)階段PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的有效采集。該技術(shù)不僅在電氣設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用，而且在整個(gè)自動(dòng)化領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用效果。在電氣自動(dòng)化方面，PLC控制系統(tǒng)主要是通過(guò)對(duì)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和整理，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)的管理，增強(qiáng)對(duì)各設(shè)備的自控和約束能力。從其應(yīng)用效果來(lái)看，不僅可以有效降低設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中面臨的風(fēng)險(xiǎn)，更重要的是可以有效提高電力資源的利用效率，從而幫助企業(yè)提高自身的經(jīng)濟(jì)效益。

1PLC技術(shù)概述

PLC技術(shù)是在國(guó)家科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的背景下產(chǎn)生的一種電能控制技術(shù)，從PLC技術(shù)的發(fā)展歷程來(lái)看，其工作原理變得越來(lái)越復(fù)雜。在最初的應(yīng)用過(guò)程中，主要是通過(guò)一些簡(jiǎn)單的編程邏輯運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制，而在如今技術(shù)不斷發(fā)展的狀況下，PLC技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了和電子信息技術(shù)的融合，發(fā)展成為集運(yùn)算、控制、定時(shí)等功能一體的控制系統(tǒng)。從發(fā)展的投入比例來(lái)看，PLC技術(shù)在美國(guó)、德國(guó)、日本等國(guó)家已經(jīng)得到了充分的利用，并且取得了相應(yīng)的成就，尤其是在工業(yè)中的電氣設(shè)備中的應(yīng)用，該技術(shù)更是得到了可靠、安全的發(fā)展，在很大程度上推動(dòng)了整個(gè)電氣行業(yè)的發(fā)展。

2PLC電氣控制系統(tǒng)

2.1PLC技術(shù)

PLC技術(shù)是通過(guò)編程控制電氣系統(tǒng)，以數(shù)學(xué)運(yùn)算的形式操控電氣系統(tǒng)，運(yùn)用PLC內(nèi)部存儲(chǔ)程序，使用邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、技術(shù)、算數(shù)等發(fā)出指令，實(shí)現(xiàn)設(shè)備控制的電氣自動(dòng)化。PLC是一個(gè)集成技術(shù)，包含計(jì)算機(jī)、信號(hào)處理、控制以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，由存儲(chǔ)器、CPU、輸入輸出接口電路、功能模塊和通信模塊構(gòu)成。PLC運(yùn)行具有3個(gè)工作流程，稱之為掃描周期。（1）使用PLC采集電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù);（2）通過(guò)采集來(lái)的數(shù)據(jù)，運(yùn)行用戶編寫(xiě)的程序，轉(zhuǎn)化為控制指令;（3）輸出控制指令。

2.2PLC選型差異

PLC技術(shù)的核心是控制芯片，根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的不同，選擇的控制芯片也會(huì)不同，主要是控制芯片類(lèi)型和控制芯片特性的差異，在電氣控制系統(tǒng)中，選擇的芯片主要傾向于體積小、重量小、耗能低的芯片，而操作人員比較喜歡運(yùn)算快、存儲(chǔ)大的可邏輯編程控制器。

3PLC控制系統(tǒng)在電氣自動(dòng)化設(shè)備中的具體應(yīng)用

3.1在火電電氣自動(dòng)化設(shè)備中的應(yīng)用

對(duì)于火電電氣自動(dòng)化設(shè)備而言，很好地應(yīng)用了PLC控制系統(tǒng)，提高了自身的運(yùn)行性能和自動(dòng)化控制效果。通常情況下，電氣設(shè)備自動(dòng)化控制的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)電磁機(jī)電裝置的科學(xué)應(yīng)用，該裝置主要通過(guò)實(shí)時(shí)控制電流和電壓的變化情況，以起到自動(dòng)化控制相關(guān)參數(shù)的作用。但是，火電電氣自動(dòng)化設(shè)備內(nèi)部的電磁元件具有大量的設(shè)備接口，用于對(duì)各種設(shè)備的連接，因此，增加了設(shè)備連接的復(fù)雜性和風(fēng)險(xiǎn)性。而PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用就可以很好地解決這一問(wèn)題，通過(guò)應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)的存儲(chǔ)海量信息功能和安全連接信號(hào)功能，可以降低接線的次數(shù)，確?；痣婋姎庾詣?dòng)化設(shè)備能夠正常、穩(wěn)定、可靠、安全地運(yùn)行。

3.2模擬量控制

根據(jù)PLC控制系統(tǒng)中的輸入、輸出模塊的有效利用，方便工作人員收集整個(gè)系統(tǒng)的電壓、電流、電阻等各項(xiàng)系統(tǒng)運(yùn)行所需的信息，之后將這些信息通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化的方式傳輸?shù)街醒胩幚砥髦羞M(jìn)行集中處理。這些經(jīng)過(guò)處理的數(shù)據(jù)再次被數(shù)模轉(zhuǎn)化，成為對(duì)被控裝置運(yùn)行所需的模擬量。根據(jù)該系統(tǒng)的運(yùn)行可以直觀地發(fā)現(xiàn)，模擬量的控制對(duì)技術(shù)人員的要求較高，為此，技術(shù)人員需要不斷地提高自身的綜合素質(zhì)，有效地解決系統(tǒng)運(yùn)行中的各項(xiàng)問(wèn)題。

3.3在空調(diào)電氣自動(dòng)化設(shè)備中的應(yīng)用

通過(guò)將PLC控制系統(tǒng)科學(xué)應(yīng)用到空調(diào)電氣自動(dòng)化設(shè)備中，可以精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)控制空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，確保相關(guān)維修人員能夠在第一時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)和解決空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)的運(yùn)行異常問(wèn)題。空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部主要應(yīng)用了兩種控制方式，分別是電氣控制方式和數(shù)字控制方式，但這兩種方式由于過(guò)于落后和傳統(tǒng)，又加上空調(diào)運(yùn)行負(fù)荷一直處于增長(zhǎng)狀態(tài)，因此，很難達(dá)到空調(diào)運(yùn)行的相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重影響了空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行性能。而PLC控制系統(tǒng)的出現(xiàn)和應(yīng)用可以很好地解決這些問(wèn)題，不僅有利于增強(qiáng)空調(diào)設(shè)備的抗干擾能力和運(yùn)行性能，還有利于盡可能縮小空調(diào)系統(tǒng)的管理成本、維修成本和保養(yǎng)成本，為提高相關(guān)企業(yè)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益創(chuàng)造了良好的條件。

3.4交通控制系統(tǒng)

PLC技術(shù)在沒(méi)有運(yùn)用到交通控制系統(tǒng)之前，信號(hào)燈的控制系統(tǒng)存在一定的不足，紅綠燈之間轉(zhuǎn)換不夠規(guī)范，不能保證信號(hào)燈切換的精準(zhǔn)度，在實(shí)際運(yùn)行中，紅燈與綠燈之間切換出現(xiàn)延遲或者提前，容易導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。將PLC技術(shù)運(yùn)用到信號(hào)燈的控制系統(tǒng)中后，對(duì)交通控制系統(tǒng)的整體功能進(jìn)行技術(shù)改造，利用PLC技術(shù)精準(zhǔn)、快速的控制功能，提高交通控制系統(tǒng)的反應(yīng)速度，提升交通信號(hào)燈轉(zhuǎn)換的靈敏度，紅燈與綠燈切換更加的準(zhǔn)確、及時(shí)。在交通控制系統(tǒng)中，運(yùn)用人工智能完善系統(tǒng)的自動(dòng)化功能，實(shí)現(xiàn)信號(hào)燈的智能化控制，緩解城市早、晚高峰時(shí)段的交通擁堵現(xiàn)象。PLC技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)控制中表現(xiàn)良好，應(yīng)用到交通電子監(jiān)控控制系統(tǒng)中，提升控制系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)交通監(jiān)控系統(tǒng)24h實(shí)時(shí)監(jiān)控。

3.5在開(kāi)關(guān)量控制中的應(yīng)用

在將PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用于此方面時(shí)通常需要選擇軟繼電器類(lèi)型，通過(guò)此系統(tǒng)的應(yīng)用可以提升操作系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性與安全性，還可以完善和優(yōu)化操作系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，保證在開(kāi)關(guān)量控制時(shí)可以降低開(kāi)關(guān)次數(shù)。同時(shí)還可以充分控制斷路器中的數(shù)據(jù)與相關(guān)信息。這主要由于PLC控制系統(tǒng)具有很強(qiáng)的控制開(kāi)關(guān)量的能力，甚至可以控制幾百到幾萬(wàn)個(gè)控制電數(shù)，其所控制的點(diǎn)數(shù)由于其能聯(lián)網(wǎng)的特性而不受限制。由于所用PLC的硬件結(jié)構(gòu)是可以改變的，軟件程序也可以自由設(shè)置。

結(jié)語(yǔ)

PLC技術(shù)發(fā)展日益完善，使用的領(lǐng)域逐漸增多，使用范圍不斷擴(kuò)大，PLC技術(shù)也越發(fā)成熟，并且在石油、化工、機(jī)械制造、輕紡等諸多領(lǐng)域展示了良好的應(yīng)用性能。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，使用PLC技術(shù)的開(kāi)關(guān)量邏輯控制、運(yùn)動(dòng)控制、過(guò)程控制以及數(shù)據(jù)處理能力，優(yōu)化企業(yè)的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的電氣控制，提高企業(yè)的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)質(zhì)量，簡(jiǎn)化設(shè)備的操作流程，提高員工的工作效率。

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