電氣設(shè)備自動(dòng)化控制過(guò)程中PLC技術(shù)的應(yīng)用

鄒剛

（江陰興澄特種鋼鐵有限公司 江蘇 江陰 214400）

PLC技術(shù)是由20世紀(jì)60年代美國(guó)所推出的可編程邏輯控制器衍生而來(lái)，由最初只是用來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器控制裝置，到現(xiàn)在逐漸成為自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的核心部分，PLC技術(shù)已經(jīng)是一門非常成熟的技術(shù)。隨著全世界計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC技術(shù)并不止步于邏輯控制，對(duì)過(guò)程控制也已經(jīng)有了非常成熟的技術(shù)指引。

1 PLC技術(shù)

1.1 PLC技術(shù)自身的發(fā)展優(yōu)勢(shì)

首先，PLC技術(shù)作為發(fā)展很長(zhǎng)時(shí)間的一門技術(shù)，協(xié)助電氣設(shè)備生產(chǎn)完成全面自動(dòng)化，可以說(shuō)其發(fā)展成熟、覆蓋面積廣、適用性高。其次，PLC技術(shù)的應(yīng)用不僅能大大減少工廠人力資源的輸出，而且也能夠有效提升電氣設(shè)備生產(chǎn)效率，提高電氣設(shè)備生產(chǎn)質(zhì)量［1］。如圖1所示，PLC 技術(shù)的操作簡(jiǎn)單，整體結(jié)構(gòu)的設(shè)置條理清晰，整個(gè)配件非常的簡(jiǎn)潔，很是實(shí)用。但是，其功能卻并不簡(jiǎn)潔，可以輕松地幫助編程人員完成自動(dòng)化進(jìn)程，而且編程編寫過(guò)程容易，只需要合理使用目前市面上的PLC 機(jī)，就可以完成電氣設(shè)備自動(dòng)化控制過(guò)程。最重要的是，PLC技術(shù)相比于專業(yè)的操縱過(guò)程，它不需要過(guò)多專業(yè)的設(shè)備，只要有一臺(tái)PC端，無(wú)論在哪里，都可以進(jìn)行編程的編寫。

圖1 P LC 技術(shù)操作過(guò)程

除上述內(nèi)容以外，PLC 技術(shù)還有一點(diǎn)優(yōu)勢(shì)就是修改方便。一般的機(jī)械控制系統(tǒng)都是固定的操作裝置，即使先前非常先進(jìn)的自動(dòng)化操作終端也只是固定的模式。但是，PLC 技術(shù)將可變性加入到了自動(dòng)化生產(chǎn)當(dāng)中，尤其是電氣設(shè)備自動(dòng)化控制過(guò)程中，生產(chǎn)者力求生產(chǎn)快捷，所以對(duì)操作手法及順序的要求也很高。而技術(shù)是通過(guò)實(shí)踐一次又一次來(lái)完善的，PLC 技術(shù)就為這一次次的改變提供了契機(jī)，工作人員只需要在電腦上更改不同的編程，就可以實(shí)現(xiàn)操作臺(tái)上不同的生產(chǎn)方式，以此不斷改進(jìn)，得到最快捷、最高效的電氣設(shè)備生產(chǎn)方式。PLC技術(shù)還可以通過(guò)完善的控制系統(tǒng)對(duì)電氣設(shè)備的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，保護(hù)電氣設(shè)備不受機(jī)械性損傷，延長(zhǎng)電氣設(shè)備壽命，減少設(shè)備生產(chǎn)資源消耗［2］。

1.2 PLC技術(shù)背后的發(fā)展動(dòng)力

PLC 技術(shù)之所以能夠發(fā)展至今，就是有中國(guó)計(jì)算機(jī)行業(yè)的大力支持。雖然中國(guó)此類技術(shù)起步晚，但是基于中國(guó)目前人力資源旺盛，計(jì)算機(jī)技術(shù)普遍，所以，即使對(duì)于國(guó)外來(lái)講，PLC 技術(shù)已經(jīng)算不上高端發(fā)達(dá)的技術(shù)，但是這樣新型的發(fā)展動(dòng)力出現(xiàn)在中國(guó)，就是可以與國(guó)外的生產(chǎn)力匹敵。除此之外，現(xiàn)代大企業(yè)的生產(chǎn)需求遠(yuǎn)大于人工生產(chǎn)供給，所以，國(guó)家企業(yè)高瞻遠(yuǎn)矚，愿意為PLC 技術(shù)提供充足的資金，將其引入電氣設(shè)備自動(dòng)化生產(chǎn)鏈中，這為PLC 技術(shù)在中國(guó)的發(fā)展提供了實(shí)踐發(fā)展的機(jī)會(huì)。隨著企業(yè)生產(chǎn)的更新，以及中國(guó)逐年來(lái)計(jì)算機(jī)行業(yè)的高速發(fā)展，行業(yè)積極邀請(qǐng)計(jì)算機(jī)優(yōu)秀人才改進(jìn)PLC機(jī)的性能，企業(yè)爭(zhēng)先跟進(jìn)時(shí)代步伐，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，催生PLC技術(shù)在國(guó)內(nèi)逐步應(yīng)用成熟。

1.3 PLC技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

雖然，對(duì)于目前國(guó)家企業(yè)來(lái)講，PLC技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，但是從根源來(lái)講，中國(guó)目前很大一部分PLC 技術(shù)都來(lái)源于國(guó)外，包括PLC 機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)都是從國(guó)外引入的。PLC技術(shù)對(duì)于國(guó)內(nèi)電氣設(shè)備自動(dòng)化控制行業(yè)有著相當(dāng)重要的影響，幾乎從目前生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化這一大的改變來(lái)講，都應(yīng)該歸功于PLC 技術(shù)的引入。所以，對(duì)于PLC技術(shù)，目前最為重要的發(fā)展趨勢(shì)有以下兩個(gè)方面。

一方面，國(guó)產(chǎn)PLC 技術(shù)要加大力度開(kāi)發(fā)。雖然目前國(guó)內(nèi)所引入的PLC技術(shù)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)大眾化，但是，為了防患于未然，而且為了中國(guó)在未來(lái)不再面對(duì)類似于華為芯片事件的窘迫困境，中國(guó)應(yīng)該潛心研究屬于自己的國(guó)產(chǎn)PLC技術(shù)，研發(fā)更為完善且先進(jìn)的PLC機(jī)，為未來(lái)做準(zhǔn)備。另一方面，目前引入的PLC 技術(shù)已經(jīng)得到了很好的發(fā)展，除了根本上的來(lái)源問(wèn)題，對(duì)于國(guó)外研究來(lái)講，單從PLC 機(jī)在電氣設(shè)備生產(chǎn)自動(dòng)化的作用上來(lái)講，已經(jīng)沒(méi)有什么潛力和發(fā)展的余地了。所以，企業(yè)應(yīng)該再次帶有前瞻性的眼光去看待工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展，將現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造出來(lái)的先進(jìn)技術(shù)與PLC技術(shù)相融合，跟緊信息技術(shù)發(fā)展的腳步，期待能碰撞出不一樣的火花［3］。

2 電氣設(shè)備自動(dòng)化控制過(guò)程中PLC技術(shù)的應(yīng)用

2.1 PLC 技術(shù)基本優(yōu)勢(shì)對(duì)電氣設(shè)備自動(dòng)化控制行業(yè)的影響

初代PLC 技術(shù)是引發(fā)電氣設(shè)備自動(dòng)化控制的引子，從最開(kāi)始單純引入進(jìn)行機(jī)械性操作，現(xiàn)在的PLC技術(shù)已經(jīng)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制方面取得了里程碑式的成就。如圖2數(shù)據(jù)所示，PLC技術(shù)的應(yīng)用在中國(guó)市場(chǎng)中可以說(shuō)是大放異彩，其行業(yè)的市場(chǎng)價(jià)值也在不斷地攀升，有望成為中國(guó)自動(dòng)化行業(yè)的領(lǐng)軍技術(shù)。它基本上幫助中國(guó)開(kāi)展了第一次生產(chǎn)全自動(dòng)化革命，讓設(shè)備生產(chǎn)在信息化時(shí)代中取得了階段性的新成就，是中國(guó)電氣設(shè)備自動(dòng)化控制的核心力量。它讓中國(guó)的電氣設(shè)備自動(dòng)化控制過(guò)程更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，自動(dòng)化控制電氣設(shè)備生產(chǎn)使得產(chǎn)品的成功率更高，電氣設(shè)備的細(xì)節(jié)處理更為精密，這減少了許多不必要的原材料浪費(fèi)，減少了資金輸出。而且加入PLC 技術(shù)之后，電氣設(shè)備自動(dòng)化控制過(guò)程對(duì)人力資源的沖擊會(huì)加大行業(yè)內(nèi)部技術(shù)人員的內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)，從而競(jìng)選出技術(shù)更加成熟的工作人員，增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力，以此形成“內(nèi)卷”現(xiàn)象，提升行業(yè)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)電氣設(shè)備自動(dòng)化控制的進(jìn)步。

圖2 我國(guó)P LC 市場(chǎng)規(guī)模

PLC技術(shù)的發(fā)展與電氣設(shè)備自動(dòng)化控制的發(fā)展息息相關(guān)，除了將電氣設(shè)備自動(dòng)化控制生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械操作作為其基礎(chǔ)的功能之外，還可以衍生出更多的便捷功能，如對(duì)機(jī)器的自動(dòng)歸位、自動(dòng)安裝、自動(dòng)清潔等都只需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的編程即可。除此以外，電氣設(shè)備自動(dòng)化控制過(guò)程可以通過(guò)PLC編程來(lái)調(diào)整電氣設(shè)備零件安裝精度，使得電氣設(shè)備自動(dòng)化控制過(guò)程不斷優(yōu)化，產(chǎn)品質(zhì)量不斷提升［4］，這就相當(dāng)于快速培養(yǎng)一個(gè)技術(shù)高超的在崗40年技師，性價(jià)比極高。

2.2 PLC 技術(shù)發(fā)展對(duì)電氣設(shè)備自動(dòng)化控制過(guò)程未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的影響

PLC 技術(shù)的發(fā)展實(shí)質(zhì)上還是計(jì)算機(jī)行業(yè)的發(fā)展，而且只能是計(jì)算機(jī)行業(yè)應(yīng)用范圍中的一小支，即便如此，它已經(jīng)為中國(guó)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了不少的便利?，F(xiàn)在，信息化時(shí)代仍然處于現(xiàn)在進(jìn)行時(shí)，而對(duì)于從國(guó)外引進(jìn)的PLC 技術(shù)，還有很大的發(fā)展空間，所以，未來(lái)PLC技術(shù)的發(fā)展方向?qū)?duì)電氣設(shè)備自動(dòng)化控制過(guò)程的發(fā)展方向有著決定性的影響。

PLC 技術(shù)目前的使用原理依然很簡(jiǎn)單，由于人們生產(chǎn)的技術(shù)及制造零件的技術(shù)都高于原先水平，所以它們共同配合達(dá)到了今天的技術(shù)。但是，中國(guó)要追求的不僅是現(xiàn)在的安逸，而是長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展利益，所以，中國(guó)應(yīng)該利用現(xiàn)有的技術(shù)，重新定義PLC技術(shù)的發(fā)展，將現(xiàn)在放在機(jī)器人研發(fā)上面的重心偏移一點(diǎn)給予PLC技術(shù)的開(kāi)發(fā)。這種開(kāi)發(fā)不是說(shuō)國(guó)外已經(jīng)有這種技術(shù)了，所以國(guó)人重新打破這種規(guī)則來(lái)研究屬于中國(guó)的PLC技術(shù)，那樣對(duì)于電氣設(shè)備自動(dòng)化控制來(lái)講就有些“閉關(guān)鎖國(guó)”的意思了，中國(guó)應(yīng)該根據(jù)目前新型的先進(jìn)的通信工程，將PLC技術(shù)融入先進(jìn)的通信系統(tǒng)中，找尋如何能夠更加靈活、便捷地去操控機(jī)械手臂的方法，然后研發(fā)出新的產(chǎn)品，以此展示國(guó)內(nèi)PLC 技術(shù)的進(jìn)步。因?yàn)闄C(jī)器人確實(shí)造價(jià)太高，而且技術(shù)有待開(kāi)發(fā)，很多試點(diǎn)只是嘗試開(kāi)始進(jìn)行機(jī)器人完全代替人工生產(chǎn)設(shè)備，但是，作為企業(yè)自身，應(yīng)該要深刻地認(rèn)識(shí)到當(dāng)前中國(guó)已有的電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)在未來(lái)十年都將是工廠設(shè)備生產(chǎn)的主流。但是，如何在2035年讓電氣設(shè)備自動(dòng)化生產(chǎn)符合一個(gè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)，如何響應(yīng)國(guó)家建設(shè)、提高科技實(shí)力，計(jì)算機(jī)機(jī)器人只是一個(gè)大方面，真正應(yīng)用于實(shí)踐設(shè)備生產(chǎn)的PLC技術(shù)的優(yōu)化進(jìn)步更能體現(xiàn)中國(guó)的進(jìn)步。因此，PLC技術(shù)的優(yōu)化勢(shì)在必行。

企業(yè)要對(duì)此加強(qiáng)重視，腳踏實(shí)地研究真正符合現(xiàn)實(shí)生存環(huán)境的方法。當(dāng)然，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人完全代替人類操作是最好的，如若不然，踏踏實(shí)實(shí)搞好現(xiàn)有技術(shù)則是最好的選擇，完全不必著急追趕，牢固的基底是建設(shè)的根基。可以邀請(qǐng)現(xiàn)代先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)的專業(yè)人才加入編程設(shè)計(jì)隊(duì)伍，或者PLC 機(jī)的生產(chǎn)廠家可以集結(jié)優(yōu)秀的計(jì)算機(jī)技術(shù)研發(fā)型團(tuán)隊(duì)，向他們購(gòu)進(jìn)好的優(yōu)化PLC 技術(shù)的創(chuàng)意，或者是以PLC 機(jī)背后的技術(shù)為基礎(chǔ)，研發(fā)出新的機(jī)器以代替PLC機(jī)，將電氣設(shè)備自動(dòng)化生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)從固定的PLC 機(jī)時(shí)代脫離出來(lái)，開(kāi)拓一個(gè)新的方向，給予電氣設(shè)備自動(dòng)化控制產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新契機(jī)，讓他們能夠去嘗試適合自己跟進(jìn)時(shí)代而不脫離時(shí)代的新技術(shù)，通過(guò)實(shí)踐提升生產(chǎn)線上的科技實(shí)力［5］。

2.3 PLC技術(shù)與自動(dòng)化控制應(yīng)用相結(jié)合所創(chuàng)造的未來(lái)

現(xiàn)代社會(huì)的科學(xué)技術(shù)最終都將與AI技術(shù)相融合。電氣設(shè)備自動(dòng)化控制過(guò)程在不久的將來(lái)將會(huì)融入大量的智能信息，PLC 技術(shù)也不再是簡(jiǎn)單編程就可以操縱的技術(shù)，它會(huì)在智能系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)下，開(kāi)始在信息庫(kù)中尋找最佳方案，然后主動(dòng)輸入，進(jìn)行電氣設(shè)備自動(dòng)化生產(chǎn)。而編程信息庫(kù)則是一個(gè)公開(kāi)的信息平臺(tái)，優(yōu)秀的程序員們將自己的想法融入編程中供機(jī)器掃描、監(jiān)測(cè)、實(shí)踐測(cè)試，然后輸入。對(duì)于企業(yè)管理人員來(lái)講，他們只需要保證在尋找程序的過(guò)程當(dāng)中企業(yè)內(nèi)部的技術(shù)機(jī)密不會(huì)泄露、PLC機(jī)運(yùn)行不會(huì)被網(wǎng)絡(luò)技術(shù)攻擊即可，這樣不僅能夠幫助企業(yè)節(jié)省很多的人力資源，減少不必要的開(kāi)支，還能夠激發(fā)程序員的“內(nèi)卷”，增強(qiáng)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，提升行業(yè)技術(shù)水平［6］。雖然這樣的操作只是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，但是企業(yè)一定要能夠有這樣的野心和膽量去操作。例如，可以提前去組織自己的一個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，對(duì)現(xiàn)在已有的技術(shù)進(jìn)行一個(gè)提升，然后開(kāi)發(fā)更為完善的PLC 編程上傳平臺(tái)，還要安排建造專門的編程測(cè)試系統(tǒng)，力爭(zhēng)做到簡(jiǎn)單易行，加快腳步，靠近信息化時(shí)代。在做好萬(wàn)全之策之后，一定要重視在信息化時(shí)代建立好自己企業(yè)的保密系統(tǒng)，為未來(lái)真正走進(jìn)信息化生產(chǎn)做好萬(wàn)全準(zhǔn)備。

3 結(jié)語(yǔ)

PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制過(guò)程中仍然處于不可替代的地位，隨著信息化時(shí)代的發(fā)展和AI技術(shù)的應(yīng)用不斷成熟，PLC技術(shù)還有很大的發(fā)展空間，需要行業(yè)技術(shù)人員去不斷探索。企業(yè)生產(chǎn)應(yīng)該要重視這一點(diǎn)，鼓勵(lì)研發(fā)，敢于嘗試，腳踏實(shí)地搞好產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化，為中國(guó)企業(yè)的科技實(shí)力打好基礎(chǔ)，為未來(lái)迎接更加先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)做好準(zhǔn)備。