PLC技術(shù)在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用與創(chuàng)新

易夢臨

摘? 要： 為了適應(yīng)當(dāng)今工業(yè)形式的發(fā)展，需要在電氣自動化的數(shù)字技術(shù)領(lǐng)域中不斷創(chuàng)新。PLC作為工業(yè)電氣自動化的關(guān)鍵技術(shù)之一，必須不斷引入 新的思路，進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展，并使工業(yè)真正實現(xiàn)數(shù)字化、智能化和自動化。

關(guān)鍵詞： PLC電路;工業(yè)電氣自動化;運(yùn)用

1 PLC 的工作原理

PLC的工作運(yùn)行方式主要有三個部分組成，第一是輸入采樣階段，第 二是用戶程序執(zhí)行階段，第三是輸出刷新階段。第一步PLC以掃描方式依 次讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)， 并將它們存入I/O映像區(qū)中的相應(yīng)單元內(nèi)。輸 入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個過程中，即 使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化， I/O映像區(qū)中相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會 發(fā)生改變，因此可以進(jìn)一步保證信息的精準(zhǔn)度以及高品質(zhì)。第二步是用戶 程序執(zhí)行階段，該階段可以自上而下的對客戶開展掃描檢查。這一進(jìn)程要 與有關(guān)的操作要求相符合。線路大多是依據(jù)相互差異的觸電構(gòu)建運(yùn)行的。 可以經(jīng)過獲得的計算數(shù)據(jù)來開展更新。如此可以順利開展下一步的操作。 第三步為輸出刷新階段，也就是要把操作作業(yè)完成。當(dāng)用戶程序掃描結(jié)束 后， PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此階段， CPU按照I/O映像區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀 態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。這 時， PLC的整個流程結(jié)束，然后重新開始第一步，依此循環(huán)。

2 PLC 的特點

2.1? 具有較強(qiáng)的可靠性和抗干擾能力

PLC本身的自行診斷能力較為突出，當(dāng)輸入信息出現(xiàn)錯誤的時候，需 要對其展開有效處理和調(diào)整，并且PLC借助濾波和隔離等硬件方法，可以 完成修通故障的迅速檢測以及受損信息的有效恢復(fù)，借助先進(jìn)技術(shù)實現(xiàn)抗 干擾能力的顯著提升。

2.2? 編程簡單、可用性強(qiáng)

PLC技術(shù)中使用的編程方法是梯形圖。該編程方法使用編程語言來實 現(xiàn)各種控制功能，而且梯形圖中的線路也相對清晰。技術(shù)人員和PLC用戶 都可以自己閱讀用戶手冊或簡短的教程可以快速掌握梯形圖編程控制程 序，這種簡單易用的編程方法可以滿足不同用戶的需求。

2.3? 可維護(hù)和改造

相對來說PLC技術(shù)接線較少，可以在較短的時間內(nèi)建設(shè)控制系統(tǒng)，并 且大大便利了后期維護(hù)工作的開展。 PLC控制技術(shù)中的程序可以依據(jù)實際 需求進(jìn)行相應(yīng)的修改，因此能夠在較大范圍之內(nèi)滿足實際需要。 PLC技術(shù) 當(dāng)中含有可對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控的設(shè)計，當(dāng)設(shè)備在運(yùn)行過程當(dāng)中一旦發(fā)生故 障，可以在第一時間內(nèi)對于故障進(jìn)行查因，大大縮短了檢修時間，使維護(hù) 與改造都更為簡單方便。

3 PLC 電路在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用

3.1? PLC在機(jī)床系統(tǒng)中的應(yīng)用

相對于當(dāng)前我國的機(jī)床體系，大部分運(yùn)用的把控系統(tǒng)是電氣把控， 而且還需要經(jīng)過繼電器才可以使機(jī)床順利運(yùn)行。此類體系本身存在很多缺 點，像能源耗損較大，運(yùn)作成效微弱，以及電源接觸不良等多種問題都常 會發(fā)生，而關(guān)于漏洞的修護(hù)問題也具有一定難度， PLC的運(yùn)用使機(jī)床體系 中的信息能夠獲得相關(guān)改良并進(jìn)行更新，它開展檢測的方法也使這一體 系可以隨時得到掌控，并發(fā)現(xiàn)漏洞以幫助有關(guān)員工對其開展維護(hù)。如此這 一體系的穩(wěn)固性會得到進(jìn)一步改良，并在機(jī)床修護(hù)這一層次減少資金的耗 損，進(jìn)一步增加機(jī)床的運(yùn)作時長，進(jìn)而完成提升經(jīng)濟(jì)的最終目標(biāo)[1]。

3.2? PLC技術(shù)在立體倉庫中的應(yīng)用

由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，促進(jìn)了各種電氣設(shè)備的廣泛使用。當(dāng) 前，在線電子商務(wù)的發(fā)展已逐漸成為時代的新趨勢，也為現(xiàn)有的電子商務(wù) 物流領(lǐng)域的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。在物流行業(yè)中， PLC技術(shù)的應(yīng)用可以優(yōu)化立 體倉庫的建設(shè)。立體倉庫主要包括水平移動結(jié)構(gòu)以及垂直升降結(jié)構(gòu)。使用 PLC技術(shù)可以改變整個過程，優(yōu)化貨物運(yùn)輸?shù)恼麄€階段，提高貨物的存儲 效率，并有助于改善倉庫建設(shè)水平。立體倉庫使用閉環(huán)控制來收集在整個 過程中需要使用的數(shù)據(jù)并進(jìn)行編譯。編譯后的數(shù)據(jù)發(fā)送到PLC控制系統(tǒng)端口，以實現(xiàn)全過程控制。該技術(shù)的使用不僅可以優(yōu)化貨物運(yùn)輸，而且可以 最大程度地避免人為因素造成的錯誤，從而為電子商務(wù)物流業(yè)的發(fā)展做出 了貢獻(xiàn)[2]。

3.3? PLC在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

數(shù)控技術(shù)是工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的一項技術(shù)。以PLC可編程技術(shù)做基 礎(chǔ)，能夠確保數(shù)控技術(shù)應(yīng)用的有效性和順利性，數(shù)控技術(shù)中涉及的控制系 統(tǒng)主要有三種，分別為點位控制系統(tǒng)、直線控制系統(tǒng)、連續(xù)控制系統(tǒng)。數(shù) 控技術(shù)在機(jī)械加工作業(yè)中的應(yīng)用較為廣泛。在機(jī)械孔加工機(jī)床的使用過程 中，應(yīng)用較多的是點位控制系統(tǒng)。當(dāng)前使用的全功能數(shù)控裝置和單板機(jī)控 制裝置都有涉及PLC技術(shù)，只是在使用范圍和功能上具有明顯的差異。全 功能數(shù)控裝置的各項功能較為全面，在孔、板等方面的加工制造方面有著 很大優(yōu)勢，缺點是需要投入大量資金。在企業(yè)生產(chǎn)較為單一的情況下，利 用全功能數(shù)控裝置，一些配備的功能可能會用不到。因此，在確定控制系 統(tǒng)的使用應(yīng)按照企業(yè)的自身情況做出合理的判斷和選擇。另一方面，基于 PLC技術(shù)系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)械設(shè)備，能夠有效應(yīng)對數(shù)控機(jī)床使用過程中存在的 硬件、接口和驅(qū)動等電路部分受干擾的問題，減少設(shè)備在后期維護(hù)保養(yǎng)成 本，這對于一些中小型企業(yè)的發(fā)展和生存是比較有利的[3]。

3.4? 應(yīng)用于電氣閉環(huán)控制

在電機(jī)啟動系統(tǒng)當(dāng)中主要依靠時閉環(huán)控制，將指紋識別啟動、聲控 啟動和遙感啟動等方面包括在其中，在大幅度提高設(shè)備運(yùn)行效率后，該啟 動方式卻忽略了后期設(shè)備無法根據(jù)自動應(yīng)用程序改變運(yùn)行狀態(tài)這一問題， 反而起到增大設(shè)備運(yùn)行的故障率的效果。目前的PLC技術(shù)采用了閉環(huán)控制 程序在某種程度上能夠?qū)σ簤骸⑥D(zhuǎn)速和電流大小進(jìn)行調(diào)控。機(jī)器設(shè)備處于 長時間的運(yùn)行狀態(tài)，機(jī)電設(shè)備內(nèi)的油管壓力也會伴隨著長時間的運(yùn)行而不 斷增大，例如，當(dāng)中油管壓力達(dá)到1.0MPa時，油管內(nèi)的液壓會發(fā)生濺射 現(xiàn)象，將會加速油管內(nèi)壁的腐蝕情況。但是PLC技術(shù)當(dāng)中所采用的閉環(huán)控 制程序可以實現(xiàn)對于油管內(nèi)部壓力大小的感知，可以智能進(jìn)行合理調(diào)測開 關(guān)。同時當(dāng)監(jiān)測到油管內(nèi)部的液壓超過一定值時，系統(tǒng)將會自動改用為手 動調(diào)測裝置，在降低油管內(nèi)的壓力的同時，減低了設(shè)備的損耗率。在傳統(tǒng) 調(diào)測轉(zhuǎn)速相對來說反應(yīng)速度較慢，導(dǎo)致電機(jī)的散熱性能相對來說比較低， 轉(zhuǎn)速較慢極有可能導(dǎo)致電機(jī)處于高溫狀態(tài)，長時間的高溫極有可能會燒毀 電機(jī)內(nèi)部的保險裝置。但是在PLC閉環(huán)控制系統(tǒng)下大大提高了控制電子的 運(yùn)行速率，加強(qiáng)了機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)定性。

3.5? PLC在中央空調(diào)上的應(yīng)用

最近幾年不管是居民工作中還是日常生活中，運(yùn)用中央空調(diào)的數(shù)目 逐漸增多。有許多場子特別是電氣設(shè)施在產(chǎn)出的進(jìn)程中，要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼瓶厥?內(nèi)溫濕度。因此很多電氣設(shè)施廠家會選用中央空調(diào)來對室內(nèi)溫度開展相關(guān) 調(diào)節(jié)。目前我國的中央空調(diào)大多具備三種制冷模式。第一使電力掌控，第 二是直接數(shù)據(jù)，第三是變成數(shù)據(jù)PLC體系。最后一種模式的空調(diào)采用了PLC 掌控體系，與剩余兩種相比較，數(shù)據(jù)化程度更高，且具備很強(qiáng)的抗干擾功 能。在運(yùn)行進(jìn)程中，不受相關(guān)機(jī)構(gòu)的要求影響。因此可以大量的制造此類 中央空調(diào)。而且結(jié)合現(xiàn)實狀況可以得出，此類PLC掌控體系的中央空調(diào)運(yùn) 行速度較快且操作快捷省時，得到了很多公司的青睞[4]。

4 結(jié)束語

綜上所述， PLC屬于可編程控制元件，其主要是借助數(shù)字信息化的運(yùn) 算方式，對編程信息做儲存處理，對工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行控制，以此提高生 產(chǎn)效率，并提高企業(yè)自身的發(fā)展實力。

參考文獻(xiàn)：

[1]何勤. 電氣自動化技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用[J].河南科技，2019（07）：35-36.

[2]盧潔.對工業(yè)電氣自動化技術(shù)應(yīng)用的探討[J].南方農(nóng)機(jī)，2018，49（23）：155.

1787500783259