PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

梁海軍

[摘? ? 要]隨著時(shí)代的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)也在高速發(fā)展，各種領(lǐng)域在先進(jìn)技術(shù)的加持下得到了更快的發(fā)展，也擁有了不同方面的發(fā)展機(jī)遇，受到了更大的挑戰(zhàn)。PLC技術(shù)也是如此，它屬于新時(shí)代先進(jìn)技術(shù)的產(chǎn)物，不僅為電氣工程自動(dòng)化的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，也在其中具有一定的核心地位。PLC技術(shù)由于具有符合電氣工程自動(dòng)化方面發(fā)展需求的優(yōu)勢，逐漸被投入到具體的應(yīng)用當(dāng)中。主要介紹了PLC的發(fā)展歷程以及主要特征，分析其在實(shí)際電氣工程自動(dòng)化控制中的必要性，根據(jù)實(shí)際的優(yōu)勢，列舉出其在電氣工程自動(dòng)化控制中的各種具體應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]PLC技術(shù);電氣工程自動(dòng)化控制;應(yīng)用分析

[中圖分類號]TP273;TM76 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2022）02–0–03

Application of PLC Technology in Electrical Engineering Automation Control

Liang Hai-jun

[Abstract]With the progress of the times， science and technology are also developing at a high speed. With the blessing of advanced technology， various fields have developed faster， and they have also had development opportunities in different aspects and have been challenged more. The same is true for PLC technology， which is a product of advanced technology in the new era， which not only lays the foundation for the development of electrical engineering automation， but also has a certain core position in it. PLC technology has been gradually put into specific applications because of its advantages in line with the development needs of electrical engineering automation. This paper first introduces the development history and main characteristics of PLC， analyzes its necessity in the actual electrical engineering automation control， and lists its various specific applications in the electrical engineering automation control according to the actual advantages.

[Keywords]PLC technology; electrical engineering automation control; application analysis

目前，PLC技術(shù)為我國電氣工程自動(dòng)化的發(fā)展奠定了一定的基礎(chǔ)，PLC技術(shù)已經(jīng)逐漸應(yīng)用到電氣工程自動(dòng)化的控制當(dāng)中。就電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)來說，要想保證其能夠正常運(yùn)行，提高各方面性能，就要求電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)具有先進(jìn)的智能化處理器。PLC技術(shù)具有的優(yōu)勢就可以完全地適應(yīng)并有效地控制電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)。因此，隨著電氣工程自動(dòng)化的不斷發(fā)展，PLC技術(shù)自然也就成為不可或缺的重要組成部分。

1 PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的必要性

為了緊跟時(shí)代的步伐，順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，使得電氣自動(dòng)化控制能夠嘗試新的方法，運(yùn)用新的技術(shù)手段來改變以往的行業(yè)困境，促進(jìn)電氣自動(dòng)化行業(yè)進(jìn)一步的發(fā)展。電氣工程與自動(dòng)化控制的快速發(fā)展是與新型技術(shù)相結(jié)合，促使其運(yùn)行速度與質(zhì)量的提高。電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展需要先進(jìn)核心技術(shù)的支撐，在信息技術(shù)發(fā)展的今天，PLC技術(shù)的出現(xiàn)并不是偶然的，有需要就有發(fā)展，PLC技術(shù)的發(fā)展不能離開電氣自動(dòng)化對技術(shù)的需求?，F(xiàn)如今，無論是什么行業(yè)，都需要計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展成果，電氣工程自動(dòng)化的相關(guān)行業(yè)也是如此，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及，使電氣工程和自動(dòng)化控制在應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)后，進(jìn)一步提高了其運(yùn)行速度，加強(qiáng)了其各方面的性能。PLC技術(shù)能夠提升電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)的控制能力。PLC技術(shù)的發(fā)展是電氣自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展契機(jī)，將其融入進(jìn)行業(yè)中心，體現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制的信息化，滿足行業(yè)的發(fā)展需求。利用PLC技術(shù)的優(yōu)勢，應(yīng)用在電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，可以更好地提升其工作效率，促進(jìn)電氣工程自動(dòng)化行業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展。

2 PLC技術(shù)發(fā)展概述和特征

2.1 PLC技術(shù)發(fā)展概述

PLC簡稱可編程控制器，是一種以微處理器為基礎(chǔ)，具備現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制以及通信等綜合信息技術(shù)而發(fā)展成的一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)控制的技術(shù)裝置。它的發(fā)展歷程可以從早期的繼電器邏輯控制系統(tǒng)說起，從最開始具有簡單的邏輯控制與順序控制，經(jīng)過新科技、新技術(shù)以及新零器件，發(fā)展成為如今的具有高度智能化系統(tǒng)，能夠進(jìn)行對邏輯判斷、定時(shí)、計(jì)算和計(jì)算機(jī)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、通信處理以順序控制等功能綜合在一起的先進(jìn)技術(shù)。而且PLC技術(shù)實(shí)際上是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展的自動(dòng)化控制，它作為一種先進(jìn)特殊形式的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制技術(shù)，與普通的計(jì)算機(jī)有著一定程度的差別，它的特殊性在于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及硬件和軟件組成結(jié)構(gòu)等方面。其實(shí)，從原理來說，PLC技術(shù)與計(jì)算機(jī)的原理十分相似，但為了使其在自動(dòng)化控制方面有實(shí)際的應(yīng)用，PLC技術(shù)也就采用掃描原理的形式來進(jìn)行工作，采用這樣的原理工作也是由于以往的繼電器邏輯控制發(fā)展而來，這也是PLC技術(shù)與普通計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)具有區(qū)別的一個(gè)方面。其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.2 PLC技術(shù)的主要特征

PLC技術(shù)具有高可靠性、高功能性、模塊化組合非常靈活、編程操作簡便等特點(diǎn)。而且它的體積小，功能強(qiáng)、設(shè)置程序簡單，能夠適應(yīng)于比較差的工業(yè)環(huán)境當(dāng)中，這些特點(diǎn)都使PLC技術(shù)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)之中，尤其是電氣工程自動(dòng)化控制。①就PLC技術(shù)的高可靠性來說，以往的開關(guān)動(dòng)作會(huì)由于觸電等不良因素造成一定的故障，在現(xiàn)如今的PLC控制系統(tǒng)中，這樣的故障情況已經(jīng)大幅度減少，因?yàn)樵赑LC控制系統(tǒng)中的開關(guān)動(dòng)作是以無觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路完成的，開關(guān)的性能非常強(qiáng)。②PLC系統(tǒng)具有非常強(qiáng)的抗干擾能力，其中各模塊都會(huì)采用具體的屏蔽措施，用來防止其他設(shè)備以及輻射造成的干擾。而且PLC系統(tǒng)對于各零器件具有非常嚴(yán)格的選擇。③由于具有高度的智能化控制，在邏輯判斷上有著自我診斷的功能，一旦遇到電源短路或者其他硬件的異常而造成的突發(fā)事件，為保證其故障不擴(kuò)大發(fā)展，CPU就會(huì)采取一定的措施處理。

3 PLC技術(shù)的具體應(yīng)用優(yōu)勢

3.1 PLC技術(shù)在自動(dòng)化控制設(shè)備方面的高性能優(yōu)勢

既然是先進(jìn)的信息技術(shù)，對PLC技術(shù)的應(yīng)用就要充分考慮其性能，對性能的要求非常高。而PLC技術(shù)相對以往的繼電器邏輯控制更具有穩(wěn)定性，更具有生產(chǎn)能效，不管是從開關(guān)動(dòng)作上還是抗干擾能力都具有重要的作用，除此之外，在工業(yè)現(xiàn)場上一旦發(fā)生一些有關(guān)控制系統(tǒng)的突發(fā)狀況，PLC系統(tǒng)都可以為其控制系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)的故障報(bào)警，進(jìn)而可以在最短的時(shí)間內(nèi)了解到故障點(diǎn)并做出處理措施，保證不影響其后續(xù)的工作狀態(tài)。

3.2 PLC技術(shù)的自動(dòng)化控制設(shè)備功能完善

PLC技術(shù)的發(fā)展不僅僅是針對某一領(lǐng)域，而是以其技術(shù)為基礎(chǔ)開發(fā)其他產(chǎn)品，使工業(yè)現(xiàn)場中對各種工業(yè)進(jìn)行實(shí)際的控制行為，比如說在控制溫度以及位置等方面的應(yīng)用上。除此之外，PLC技術(shù)在模塊化的發(fā)展上也有很多應(yīng)用，在接口模塊上也具有非常靈活的性能，通常情況下，PLC的接口電路采取了光電隔離的具體措施，這樣的隔離措施在實(shí)際的工業(yè)現(xiàn)場上可以使外電路與PLC內(nèi)部的電路之間進(jìn)行有效的隔離，避免發(fā)生失誤。在PLC接口模塊上，它可以針對不同的工業(yè)現(xiàn)場將其信號進(jìn)行區(qū)分，比如直流或者交流、電流或者電壓、強(qiáng)電或者弱點(diǎn)等都有相應(yīng)的接口模塊與工業(yè)現(xiàn)場的各種設(shè)備以及零件進(jìn)行連接，當(dāng)然，也包括工業(yè)現(xiàn)場的人機(jī)對話以及網(wǎng)絡(luò)通訊等接口模塊。

3.3 PLC技術(shù)的具體操作簡便易學(xué)

在將PLC技術(shù)投入到實(shí)際的工業(yè)現(xiàn)場中時(shí)，它具有的簡便而且容易使用的特點(diǎn)就能夠充分的體現(xiàn)出來，就算是普通的工作人員也可以經(jīng)過簡單的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)后就能掌握其使用方式，從而能夠更快地融入現(xiàn)場，熟練地使用PLC技術(shù)應(yīng)用于各種任務(wù)當(dāng)中。甚至是PLC的編程也是如此，PLC的編程相對簡單，采用的是比較簡單的繼電器控制線路的形式，對想要編程的人來說，不必具備專業(yè)的計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)，所以，通常情況下，一般的工程技術(shù)人員很容易理解和掌握PLC技術(shù)。

3.4 安裝簡單，維修方便

PLC能夠適用于各種惡劣的工業(yè)現(xiàn)場，也就是說PLC在工業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)際使用，可以不設(shè)置專門的使用場所，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接使用，并能夠保持正常的運(yùn)行。在工業(yè)現(xiàn)場使用PLC的安裝也非常簡單，只要將其他各種設(shè)備與PLC對應(yīng)的接口端連接就可以直接投入工業(yè)現(xiàn)場的直接運(yùn)行，而且PLC各種模塊上都具有清晰的正常運(yùn)行以及故障等標(biāo)志裝置，這樣可以使工業(yè)技術(shù)人員保證PLC的正常運(yùn)行，一旦發(fā)生故障行為也可以快速的解決。再加上PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)的形式，當(dāng)某一模塊或者設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)，工作人員就可以通過更換模塊的方式保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，不影響實(shí)際的工作進(jìn)度。

4 PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

4.1 PLC技術(shù)在開關(guān)量控制中的具體應(yīng)用

自動(dòng)化控制是工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，自動(dòng)化控制程度也就說明了工業(yè)發(fā)展的進(jìn)程，實(shí)際上，數(shù)字信息技術(shù)的發(fā)展對于推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化控制具有非常重要的作用。在電氣工程自動(dòng)化控制的過程中，對數(shù)字開關(guān)量的控制是非常重要的，以往對開關(guān)量的控制上都是使用電磁繼電器，這種控制設(shè)備開關(guān)的形式已經(jīng)被改進(jìn)，因?yàn)樗嬖谥芏嗳毕荩粌H反應(yīng)速度慢，而且在使用過程中由于長時(shí)間的使用磨損和經(jīng)常發(fā)生的電擊現(xiàn)象都會(huì)使開關(guān)的敏感度降低，進(jìn)而達(dá)不到實(shí)際的要求。以往對開關(guān)的控制已經(jīng)不能滿足現(xiàn)如今的實(shí)際需求，所以，有必要應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)對設(shè)備開關(guān)的有效控制，相關(guān)的研究人員要通過編程或者其他的技術(shù)手段，利用PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)對開關(guān)量的控制，加強(qiáng)PLC技術(shù)在設(shè)備開關(guān)量在控制系統(tǒng)上的具體應(yīng)用，并且保證設(shè)備開關(guān)量的穩(wěn)定性，這樣可以減少工業(yè)設(shè)備的損耗，盡可能延長各種工業(yè)設(shè)備的使用效率和使用時(shí)長。除此之外，對于現(xiàn)如今實(shí)際的工業(yè)現(xiàn)場中，必須淘汰以往的電磁繼電器的開關(guān)控制，選用新型的虛擬繼電器的開關(guān)控制，因?yàn)檫@種開關(guān)的使用頻率好，也能夠減少對電氣控制設(shè)備的損耗。在使用PLC技術(shù)時(shí)，相關(guān)技術(shù)人員要結(jié)合實(shí)際需求和現(xiàn)場情況，不斷進(jìn)行創(chuàng)新，并做到及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和反思，并虛心請教他人，找到解決方案，提高電氣工程自動(dòng)化設(shè)備的工作效率。

4.2 PLC技術(shù)在數(shù)據(jù)控制方面的具體應(yīng)用

就現(xiàn)階段來說，電氣工程自動(dòng)化控制中，其中一個(gè)非常重要的部分就是對數(shù)據(jù)的合理控制。通常來說，對于數(shù)據(jù)的合理控制實(shí)際上就是利用數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)的控制方式。采用PLC技術(shù)可以提高數(shù)據(jù)的合理控制，也可以使其操作更加科學(xué)。在具體的應(yīng)用中，可以先采用PLC編程對電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)的分析，并結(jié)合電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行與實(shí)際的需求對數(shù)據(jù)進(jìn)行合理控制，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對應(yīng)的控制口令能夠自動(dòng)化運(yùn)行。所以，利用PLC技術(shù)可以使電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中存在的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行合理研究分析成為可能。

4.3 PLC技術(shù)在順序控制方面的具體應(yīng)用

如今，PLC技術(shù)在工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用逐漸增多，與PLC相關(guān)的產(chǎn)品也不斷地進(jìn)行研發(fā)與更新迭代，其存在的優(yōu)勢也逐漸被人們所知。其實(shí)，不僅是在現(xiàn)代工業(yè)中，很多行業(yè)都可以應(yīng)用到PLC技術(shù)，并將其作為一種順序控制的系統(tǒng)，進(jìn)而達(dá)到能夠?qū)ψ詣?dòng)化系統(tǒng)通過順序控制實(shí)現(xiàn)更加科學(xué)合理的控制。例如，在高爐煉鐵的過程中，就可以利用PLC技術(shù)來將煉鐵后的爐渣以及灰塵進(jìn)行清除處理，體現(xiàn)出一種自動(dòng)化順序控制的作用。在現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展歷程中，電氣自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間相對都比較長，長時(shí)間的運(yùn)行必然會(huì)消耗大量的電能，也就增加了一定的成本。所以將PLC技術(shù)中的順序控制應(yīng)用到實(shí)際的操作當(dāng)中就可以很好地解決這個(gè)問題，也能夠在一定程度上降低能耗，達(dá)到節(jié)約成本，增加實(shí)際經(jīng)濟(jì)利益的目的。PLC技術(shù)對于順序控制簡單的說，就是一個(gè)主程序與其他控制設(shè)備的模塊相連接，并能夠通過主程序遠(yuǎn)程對其他設(shè)備進(jìn)行控制和操作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對不同工業(yè)設(shè)備的管理與控制。

4.4 PLC技術(shù)在電氣工程中的具體應(yīng)用

就PLC技術(shù)在電氣工程方面的具體應(yīng)用來說，PLC技術(shù)可以提升電氣工程自動(dòng)化的運(yùn)行效率，降低由于電氣設(shè)備對能源以及人工的資源成本。以發(fā)電廠為例，實(shí)際上發(fā)電廠的目標(biāo)不外乎提高發(fā)電的整體效率，減少成本，盡可能增加經(jīng)濟(jì)效益的產(chǎn)生，那么在實(shí)際的PLC技術(shù)應(yīng)用上，就可以使發(fā)電廠具有相當(dāng)程度的發(fā)電效率，那么，基于這種情況就不需要同過去一樣利用大量的人工以及能源消耗，從而可以減少實(shí)際成本。

4.5 PLC技術(shù)在分散控制中的具體應(yīng)用

就PLC技術(shù)在分散控制的具體應(yīng)用上來說，對于PLC技術(shù)的應(yīng)用就是指設(shè)置合理的技術(shù)裝置。通常對于PLC技術(shù)應(yīng)用分散控制的具體應(yīng)用常見于工廠中的流水線作業(yè)的過程上。例如，在工廠員工進(jìn)行流水線作業(yè)時(shí)設(shè)置在每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的PLC裝置，分散控制在這個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中具有很重要的作用，也能體現(xiàn)出其實(shí)際的作用，所以在獨(dú)立的生產(chǎn)過程中，應(yīng)用分散控制可以提高工程產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，更加合理地對其管控，也可以提升經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)束語

對現(xiàn)如今的電氣工程自動(dòng)化控制來說，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為PLC技術(shù)奠定了一定的基礎(chǔ)，使得PLC技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)方面已經(jīng)逐漸趨于成熟，并具有非常突出的優(yōu)勢特點(diǎn)，PLC技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)逐漸融入到不同的行業(yè)當(dāng)中。所以PLC技術(shù)的應(yīng)用可對以往的實(shí)際操作中存在的各種缺陷進(jìn)行彌補(bǔ)，改進(jìn)以往落后方式，達(dá)到降低成本，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的目的。

參考文獻(xiàn)

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