花 冬,王承坤
對(duì)于PLC技術(shù)來(lái)講,其本身便是一種可編程控制技術(shù),目前來(lái)看具備著較強(qiáng)的安全性、維修快捷以及操作簡(jiǎn)便等諸多優(yōu)勢(shì),除此之外,此項(xiàng)技術(shù)可以有效降低程序控制成本,并且能夠提高電氣工程控制方面的智能化程度,所以現(xiàn)階段在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用極為廣泛。但在將其應(yīng)用于電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域的過(guò)程中,仍有一定的問(wèn)題存在,為確保PLC的高效運(yùn)用,有必要對(duì)這些問(wèn)題做出探討,并針對(duì)合理運(yùn)用PLC技術(shù)做出分析。
對(duì)于PLC而言,主要指的是一種可編程邏輯控制器,其屬于專門為工業(yè)生產(chǎn)而設(shè)計(jì)的一種數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)。PLC當(dāng)中包含著一種可編程存儲(chǔ)器,主要用于存儲(chǔ)以及執(zhí)行多項(xiàng)指令。例如:一是邏輯預(yù)算,二是順序控制,三是定時(shí),四是計(jì)數(shù),五是算數(shù)運(yùn)算等一系列操作指令。其主要借助數(shù)字式或者是模擬式的輸入以及輸出來(lái)有效控制現(xiàn)階段各類機(jī)械設(shè)備或者是實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程。其基本結(jié)構(gòu)具體如下:
首先,硬件結(jié)構(gòu)。在實(shí)際開(kāi)展PLC設(shè)計(jì)工作時(shí),可以依照各功能的差異性,將其有效劃分為各種功能模塊,具體如下:
一是,外部開(kāi)關(guān)信號(hào)有效送入PLC當(dāng)中的“開(kāi)關(guān)量輸入模塊”。
二是,PLC自身輸出開(kāi)關(guān)量控制信號(hào)方面的“開(kāi)關(guān)量輸出模塊”。
三是,CPU、RAM以及ROM等一系列相關(guān)部分構(gòu)成的“CPU模塊”。
四是,提供給各個(gè)模塊運(yùn)行時(shí)所需電源的“電源模塊”。
五是,各個(gè)模塊彼此之間互相連接需要用到的各總線,即“總線基板”也可以稱之為基架。
六是,模擬量輸入信號(hào)方面的主要接口,也就是“模擬量輸入模塊”。與之相對(duì)應(yīng)的還有一個(gè)“模擬量輸出模塊”。
七是,通訊模塊,主要包括:232、485、BUS以及以太網(wǎng)等。其次,軟件結(jié)構(gòu)。主要可以分為以下兩大程序:
一個(gè)是監(jiān)控程序,其屬于PLC必須要具備的一個(gè)程序,一般裝在ROM當(dāng)中,通常包括以下幾個(gè)部分:一是管理程序,主要負(fù)責(zé)運(yùn)行管理、內(nèi)部自檢以及生成用戶元件等。二是,用戶指令解釋程序,其主要負(fù)責(zé)將梯形程序有效轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)碼,然后移交內(nèi)存,最終交給CPU來(lái)順利完成各種控制工作。三是標(biāo)準(zhǔn)程序模塊。主要供系統(tǒng)調(diào)用,通常情況下PLC當(dāng)中會(huì)設(shè)置非常多獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)程序塊,這些程序塊每塊都能夠完成一個(gè)功能,例如:特殊運(yùn)算以及輸入輸出刷新功能等,這些程序塊的多少,一般決定著PLC自身功能的多樣性以及性能的強(qiáng)弱。
另一個(gè)為用戶程序,主要指的是用來(lái)實(shí)現(xiàn)各種控制的一個(gè)程序。一般對(duì)同一臺(tái)PLC設(shè)備,差異化的對(duì)象,往往能夠?qū)懗霾煌南鄳?yīng)用戶程序。具體用戶程序種類包括:一是梯形圖,二是指令表,三是高級(jí)語(yǔ)言,例如:“BASIC”等。
首先,原理。當(dāng)PLC處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí),其整個(gè)工作原理,通??梢苑譃槿齻€(gè)主要階段,也就是輸入采樣階段、用戶執(zhí)行階段以及輸出刷新階段。PLC完成三個(gè)階段的有效運(yùn)行被稱之為一個(gè)掃描周期。同時(shí)在整個(gè)運(yùn)行期間,PLC當(dāng)中的CPU能夠依照一定的掃描速度不斷地重復(fù)執(zhí)行這三個(gè)階段。
其次,PLC功能特點(diǎn)。一是良好的可靠性。因?yàn)楝F(xiàn)階段的PLC基本上都是應(yīng)用單片微型計(jì)算機(jī),所以其集成度非常高,同時(shí)其具備著保護(hù)電路還有自我診斷功能,因此,能夠顯著提高系統(tǒng)的可靠性。二是編程相對(duì)較為簡(jiǎn)單。PLC的編程一般都是繼電器控制梯形圖還有命令語(yǔ)句。因?yàn)樘菪螆D相對(duì)較為形象直觀并且較為簡(jiǎn)單,所以非常容易掌握,同時(shí)操作也極為方便,通常即便不具備計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí),也能夠開(kāi)展編程操作。三是組態(tài)靈活。對(duì)于PLC來(lái)講,其采用的是積木式結(jié)構(gòu),所以用戶能夠簡(jiǎn)單地進(jìn)行組合,從而可以靈活有效地改變控制系統(tǒng)的相應(yīng)功能以及規(guī)模,這也使其能夠適用于任何控制系統(tǒng)。四是安裝方便。相較于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)講,PLC在實(shí)際安裝過(guò)程中并不需要一個(gè)專用機(jī)房,同時(shí)也不需要開(kāi)展各種較為嚴(yán)格的屏蔽措施。通常情況下僅需將檢測(cè)器件與一系列執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及PLC當(dāng)中的I/O端子進(jìn)行正確連接,便能夠開(kāi)展正常工作。
近幾年,PLC技術(shù)在實(shí)際發(fā)展進(jìn)步的過(guò)程中,陸續(xù)加載了一系列新興技術(shù),例如:現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等等,這使得PLC技術(shù)開(kāi)始呈現(xiàn)出一定的復(fù)雜性,對(duì)相應(yīng)的操作人員自身的專業(yè)素質(zhì)、技術(shù)能力以及知識(shí)結(jié)構(gòu)等也就有了相對(duì)較高的要求,必須要能夠綜合利用各類知識(shí)以及技術(shù)才可以切實(shí)做好PLC的編程工作。但是現(xiàn)階段大多數(shù)PLC技術(shù)操作人員實(shí)際上綜合素質(zhì)還有待提升,這使得其對(duì)PLC技術(shù)并沒(méi)有充分做到高效合理的運(yùn)用。
現(xiàn)階段,實(shí)際在電氣自動(dòng)化當(dāng)中運(yùn)用PLC技術(shù)過(guò)程中,仍然存在著各種各樣的技術(shù)性問(wèn)題.例如:在對(duì)消防系統(tǒng)進(jìn)行控制的過(guò)程中,怎樣切實(shí)實(shí)現(xiàn)消防系統(tǒng)方面的自動(dòng)化報(bào)警以及應(yīng)急處理或者是怎樣提高系統(tǒng)靈敏度等,都屬于一個(gè)急需解決的技術(shù)性問(wèn)題。
工作環(huán)境相對(duì)較為惡劣,屬于PLC實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的一個(gè)重要特點(diǎn)。對(duì)于一個(gè)全面的PLC系統(tǒng)而言,無(wú)論是信號(hào)采集工作,還是對(duì)一系列數(shù)據(jù)信息開(kāi)展處理工作,都要有相應(yīng)的電子技術(shù)進(jìn)行支持,因此PLC技術(shù)往往對(duì)電子技術(shù)有著非常大的依賴性。而對(duì)于電子技術(shù)而言,其比較容易受到一些外界因素以及條件的影響,如:電磁干擾等,從而難以持續(xù)有效地穩(wěn)定運(yùn)行,這就決定了在實(shí)際應(yīng)用PLC技術(shù)的過(guò)程中,其實(shí)際抗干擾能力相對(duì)較弱,需要進(jìn)一步進(jìn)行提升。
現(xiàn)階段在實(shí)際運(yùn)用PLC技術(shù)時(shí),同樣還存在著軟件設(shè)計(jì)單位與相應(yīng)的需求單位之間并沒(méi)有開(kāi)展深入有效交流的問(wèn)題。這使得部分設(shè)計(jì)單位實(shí)際上在開(kāi)展設(shè)計(jì)工作時(shí),并沒(méi)有充分了解和掌握需求商的具體需求,導(dǎo)致設(shè)計(jì)出來(lái)的PLC系統(tǒng)具體應(yīng)用效果無(wú)法滿足實(shí)際要求,這對(duì)于PLC技術(shù)的推廣以及應(yīng)用都產(chǎn)生了一定的不利影響。
近幾年,科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,使得我國(guó)智慧城市建設(shè)得到了大量技術(shù)支持,同時(shí)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用也為工業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造了更多的可靠性能,在這種背景下,實(shí)際應(yīng)用PLC技術(shù)的過(guò)程中,作為相關(guān)工作人員,需要充分認(rèn)清不同工業(yè)類型以及不同企業(yè)之間存在的相應(yīng)差異性,要保證能夠結(jié)合這些差異性合理地設(shè)計(jì)以及應(yīng)用PLC技術(shù),以此來(lái)確保此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用能夠更好地滿足相關(guān)企業(yè)或者是行業(yè)的實(shí)際需求。應(yīng)注重站在技術(shù)要求、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及人員還有能源消耗等多個(gè)方面來(lái)對(duì)PLC技術(shù)做出持續(xù)優(yōu)化,不斷提高控制質(zhì)量,確保此項(xiàng)技術(shù)在市場(chǎng)當(dāng)中能夠擁有良好的適應(yīng)性。如此不但能夠獲取到更好的推廣以及應(yīng)用空間,并且可以為我國(guó)工業(yè)系統(tǒng)不斷向好發(fā)展提供良好的推動(dòng)力。
在實(shí)際運(yùn)用PLC技術(shù)來(lái)對(duì)電氣工程自動(dòng)化進(jìn)行控制時(shí),因?yàn)榇隧?xiàng)技術(shù)主要是借助編程存儲(chǔ)器有效參與到相應(yīng)的繼電器運(yùn)行當(dāng)中的,所以對(duì)電氣工程開(kāi)關(guān)量方面有著較為特殊的要求。這就強(qiáng)調(diào)相關(guān)工作人員需要在實(shí)際運(yùn)用PLC技術(shù)時(shí),加大對(duì)開(kāi)關(guān)量方面的優(yōu)化力度。對(duì)此可以從以下幾點(diǎn)著手:
一是,應(yīng)注重做好短路保護(hù)工作,盡可能地提升保護(hù)強(qiáng)度以及擴(kuò)大保護(hù)范圍,對(duì)于具體操作來(lái)講,相關(guān)工作人員可以通過(guò)加裝智能電流感應(yīng)裝置以及智能電壓控制裝置等,來(lái)進(jìn)一步增強(qiáng)電路保護(hù)效果,這樣不但能夠促使繼電器可以更為平穩(wěn)高效的運(yùn)行,并且能夠確保PLC技術(shù)可以正常地發(fā)揮各項(xiàng)功能。
二是,相關(guān)工作人員還需要注意切實(shí)做好硬件設(shè)備方面的更新?lián)Q代工作,要能夠緊隨時(shí)代發(fā)展要求,充分了解行業(yè)尖端動(dòng)態(tài),科學(xué)合理地利用一系列智能電網(wǎng)技術(shù)的相應(yīng)發(fā)展成果,切實(shí)有效地將電氣自動(dòng)切換系統(tǒng)以及PLC技術(shù)兩者之間做出有機(jī)融合,這樣不但可以更好地滿足自動(dòng)化控制系統(tǒng)方面的轉(zhuǎn)換要求,同時(shí)還可以提高整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)際反應(yīng)速度以及運(yùn)行效率,并且能夠?qū)崿F(xiàn)開(kāi)關(guān)量方面的優(yōu)化。
對(duì)于順序控制來(lái)講,屬于PLC技術(shù)當(dāng)中的一個(gè)核心功能,主要指的是依照生產(chǎn)工藝等提前設(shè)定相應(yīng)的順序,然后在各個(gè)輸入信號(hào)的有效作用下,再結(jié)合內(nèi)部的狀態(tài)以及時(shí)間的順序,在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中,一系列執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以自動(dòng)地并且有秩序地開(kāi)展相關(guān)操作。通過(guò)運(yùn)用PLC技術(shù)可以顯著提高生產(chǎn)操作的穩(wěn)定性以及安全性,有助于減少人員工作量,從而提高企業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量?,F(xiàn)階段,隨著市場(chǎng)需求的持續(xù)變化,使得工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)用到的電氣設(shè)備類型也在變得越發(fā)多樣化,這也直接導(dǎo)致不同設(shè)備呈現(xiàn)出來(lái)的具體工業(yè)流程也越發(fā)多樣,對(duì)于這種情況來(lái)講,想要確保電氣自動(dòng)化控制的有效性以及合理性,便要求相關(guān)工作人員在實(shí)際運(yùn)用PLC技術(shù)過(guò)程中應(yīng)高度關(guān)注以下幾點(diǎn)內(nèi)容:
一是在PLC技術(shù)當(dāng)中需要進(jìn)一步提升以及發(fā)揮智能傳感的價(jià)值和作用,應(yīng)該以智能制造以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等作為主要突破口,不斷地借助新技術(shù)以及新設(shè)備等來(lái)持續(xù)優(yōu)化和提升控制效果,例如:可以在現(xiàn)有系統(tǒng)當(dāng)中有效添加一些智能傳感設(shè)備,這樣可以讓PLC系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中可以對(duì)具體生產(chǎn)情況有一個(gè)更為全面的了解和掌握,如此不但方便日后工作的有效開(kāi)展,并且有助于相關(guān)編程或者是維護(hù)人員借助這些傳感設(shè)備得到的數(shù)據(jù)更有針對(duì)性地對(duì)系統(tǒng)做出合理調(diào)整。
二是應(yīng)注重持續(xù)提高PLC技術(shù)方面的遠(yuǎn)程控制效果,這樣能夠?yàn)轫樞蚩刂频母咝ч_(kāi)展提供充足的保障。對(duì)此相關(guān)人員可以借助網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)時(shí)代背景下產(chǎn)生的云計(jì)算技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等來(lái)開(kāi)展對(duì)電氣自動(dòng)化控制方面的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)把控,有助于促使順序控制更好地滿足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的一系列現(xiàn)實(shí)需要。
電氣自動(dòng)化中實(shí)際運(yùn)用PLC技術(shù)過(guò)程中,干擾能夠?qū)ζ鋵?shí)際應(yīng)用效果產(chǎn)生很大的影響,所以相關(guān)工作人員需要加大PLC技術(shù)抗干擾能力的研究力度。對(duì)此,可以從以下幾點(diǎn)著手:
一是相關(guān)企業(yè)應(yīng)該高度重視對(duì)市場(chǎng)需求變化的調(diào)研工作,應(yīng)該在充分調(diào)研PLC干擾問(wèn)題以及抗干擾需求的基礎(chǔ)上,積極組織內(nèi)部工作人員以及相關(guān)領(lǐng)域當(dāng)中的一些專家學(xué)者等共同開(kāi)展研究和討論活動(dòng),主要以“PLC技術(shù)抗干擾能力”為核心內(nèi)容,不斷加大企業(yè)、政府以及高校還有社會(huì)之間的協(xié)作力度,積極分享各類優(yōu)質(zhì)技術(shù)資源,盡可能地集中力量來(lái)解決相關(guān)問(wèn)題,同時(shí)對(duì)現(xiàn)有案例開(kāi)展深入有效的分析,不斷加大科研投入,使得科研團(tuán)隊(duì)以及工作人員能夠得到經(jīng)濟(jì)上的支持,進(jìn)而加快研究速度以及提高研究成效。
二是相關(guān)企業(yè)應(yīng)注重做好培訓(xùn)教育工作,針對(duì)企業(yè)內(nèi)部現(xiàn)有的PLC技術(shù)人員開(kāi)展定期的培訓(xùn)工作,并且組織其積極開(kāi)展PLC技術(shù)抗干擾性方面的探究活動(dòng)。
三是作為設(shè)計(jì)人員應(yīng)該注重根據(jù)用戶的實(shí)際需求來(lái)合理設(shè)計(jì)PLC系統(tǒng),要保證具備一定的差異性,盡可能地提高針對(duì)性,同時(shí)結(jié)合用戶需求來(lái)不斷地尋找和探索干擾成因以及具體解決辦法,這樣可以結(jié)合實(shí)際更有針對(duì)性地強(qiáng)化PLC抗干擾能力,有助于現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速有效的升級(jí)改造。
對(duì)于PLC技術(shù)來(lái)講,其最大的一個(gè)特點(diǎn)便是具備著非常強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力同時(shí)在PLC技術(shù)當(dāng)中還擁有著定時(shí)功能,對(duì)于這種功能來(lái)講,其對(duì)道路系統(tǒng)測(cè)控方面可以發(fā)揮出重要作用。
例如:在交通信號(hào)燈當(dāng)中應(yīng)用PLC技術(shù)能夠取得更為良好的信號(hào)控制效果,并且PLC技術(shù)能夠?qū)Ρ姸嗦窡糸_(kāi)展同時(shí)控制工作,所以比較適用于一些道路通口相對(duì)較多的交叉位置。具體應(yīng)用原理主要為自動(dòng)控制器能夠借助定時(shí)功能有效地對(duì)各道路當(dāng)中的信號(hào)燈開(kāi)展科學(xué)合理的編排以及組成,同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)在無(wú)人管理的狀態(tài)下24小時(shí)自動(dòng)進(jìn)行控制,其能夠促使信號(hào)燈轉(zhuǎn)換時(shí)間方面更為科學(xué)合理。
現(xiàn)代民眾對(duì)于環(huán)境污染問(wèn)題的重視程度越來(lái)越高,在這種背景下國(guó)家層面也開(kāi)始陸續(xù)推出一系列環(huán)保政策以及相關(guān)法規(guī),以此來(lái)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境之間的協(xié)調(diào)發(fā)展,確保人們的身體健康。這使得國(guó)內(nèi)很多煤電企業(yè)開(kāi)始高度重視環(huán)保以及廢棄物再利用。為了能夠高效利用剩下的粉煤灰,使得氣力除灰系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用。而在這個(gè)過(guò)程中,以往較為傳統(tǒng)的不斷輸煤系統(tǒng)以及除灰系統(tǒng)使用的繼電器邏輯電路控制的模式逐漸被淘汰,陸續(xù)地開(kāi)始應(yīng)用以PLC為主的順序控制系統(tǒng)。其一般包括:一是送風(fēng)機(jī),二是收灰風(fēng)機(jī),三是加熱器,四是倉(cāng)泵,五是氣化風(fēng)機(jī),六是卸灰裝置,七是管道壓力器,八是布袋除塵器等。相對(duì)較為復(fù)雜的輸入以及輸出控制結(jié)構(gòu)主要有:一是二次儀表,二是PLC,三是主控柜,四是傳感器等部分組成,能夠分為操作員站還有下位機(jī)控制器兩個(gè)主要部分。對(duì)于此系統(tǒng)而言,基本上都是借助模塊化編程以及設(shè)計(jì),其最大的好處是便于修改,在具體應(yīng)用過(guò)程中,如果覺(jué)得功能相對(duì)較多,只需要去掉對(duì)應(yīng)的模塊便可以簡(jiǎn)化功能,反之增加一個(gè)模塊便可以進(jìn)一步豐富功能。如此一來(lái)便能夠結(jié)合市場(chǎng)實(shí)際情況,合理有效地對(duì)現(xiàn)場(chǎng)除灰系統(tǒng)做出調(diào)整。
近幾年在電氣自動(dòng)化應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大的背景下,使得PLC技術(shù)在消防系統(tǒng)當(dāng)中也開(kāi)始得到更為廣泛的應(yīng)用。通過(guò)在消防系統(tǒng)當(dāng)中合理應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù),能夠避免因?yàn)槿藶楣芾硎д`而引發(fā)的設(shè)備故障問(wèn)題。例如:借助PLC能夠有效地對(duì)消防水泵的時(shí)間進(jìn)行高效控制,可以對(duì)泵組的啟動(dòng)時(shí)間進(jìn)行合理設(shè)置,同時(shí)借助巡視檢查功能來(lái)對(duì)開(kāi)關(guān)做出有效控制以及轉(zhuǎn)換。一般情況下,消防泵能夠在自動(dòng)狀態(tài)下快速地將開(kāi)關(guān)有效轉(zhuǎn)換到相應(yīng)的巡檢狀態(tài),同時(shí)還可以在沒(méi)有消防用水的前提下自動(dòng)確定設(shè)備的具體啟動(dòng)時(shí)間,而且還能夠?qū)υO(shè)備的巡檢周期開(kāi)展自動(dòng)化調(diào)整,從而達(dá)到自動(dòng)巡檢的目的。
綜上所述,在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步的背景下,近幾年P(guān)LC技術(shù)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用越發(fā)廣泛,其顯著提高了電氣自動(dòng)化控制能力以及智能化水平,促進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)效率以及質(zhì)量不斷提升。文章先是簡(jiǎn)要分析了PLC技術(shù),同時(shí)針對(duì)現(xiàn)階段電氣自動(dòng)化中對(duì)PLC技術(shù)應(yīng)用存在的相關(guān)問(wèn)題做出了探討,并基于此提出了解決相關(guān)問(wèn)題的策略。以此來(lái)提高PLC技術(shù)應(yīng)用水平,推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)不斷向好發(fā)展。