PLC技術在自動化控制中的運用

韓爽

阜新市轉型升級（突破遼西北戰(zhàn)略）服務中心 遼寧 阜新 123000

引言

在常規(guī)的生產過程中，較大的成本問題和物料的過度損耗現(xiàn)象一直存在，極大地減少了工廠的經(jīng)濟效益。隨著PLC技術廣泛引用，這些問題得到了初步的解決，不僅僅是降低了生產線的工作成本，還增加了生產效率，提升了產品質量。但是，PLC技術的應用還在初期階段，還有很大的開發(fā)前景，若是將PLC技術與電氣自動化控制系統(tǒng)進行科學融合，勢必會帶來更大的經(jīng)濟效益。

1 概述

1.1 PLC技術

PLC技術是一種新型的系統(tǒng)控制方法。在生產過程中，操作人員根據(jù)實際需要輸入相應的指令，系統(tǒng)則對所有數(shù)據(jù)的收集和集中分析，并在當前流程結束時自動進入下一階段，當整個過程結束時，還會自動對過程進行循環(huán)。PLC控制系統(tǒng)在控制總臺中有著獨立的信息處理器，并且其信息接入口和整個PLC控制面板也是獨立的。整體觀察PLC的圖形處理結構與繼電器的控制圖較為相似，并且在對于信息的收集和處理方式上也不盡相同。PLC系統(tǒng)與繼電器管理系統(tǒng)都可以對生產線上各環(huán)節(jié)的進行物料數(shù)據(jù)的收集和梳理與整合分析，但兩者之間又有著本質的區(qū)別[1]。PLC技術的本質是對系統(tǒng)自身內部的各環(huán)節(jié)組件進行獨立控制，從而表現(xiàn)出較高的系統(tǒng)協(xié)調性，和編程性能。并同時進行自動循環(huán)的掃描工作，持續(xù)不斷的進行工作。但是繼電器控制系統(tǒng)，由于受自身工作原理的限制，只能是各個組件共同工作。兩相比較，不難看出，PLC技術可以對較為復雜系統(tǒng)的高效控制，并且節(jié)省了操作成本和時間，大大提高了管理效率，有利于企業(yè)的發(fā)展。

1.2 電氣自動化控制中的PLC技術

PLC的該運行特點還能夠對傳統(tǒng)的工業(yè)生產流程產生較大的幫助。工業(yè)生產流程多且繁復，傳統(tǒng)的管理系統(tǒng)很難進行整系統(tǒng)的監(jiān)管和控制。而PLC可以完美進行管理工作。不僅可以對整個生產流程進行實時的監(jiān)測控制，還可以對各個環(huán)節(jié)進行單獨調整。大大提升了生產效率，降低了安全隱患，并解放了許多不必要的勞動力。PLC技術的深刻開發(fā)與應用十分有利于企業(yè)的發(fā)展。PLC技術的應用可以更好地展現(xiàn)電氣自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)越性，進一步被開發(fā)成為具有智能化的自動控制系統(tǒng)，提升企業(yè)的生產效率和產品質量，減少生產成本的浪費，提升行業(yè)競爭力，促進企業(yè)快速有效的發(fā)展。

2 PLC技術的優(yōu)點

2.1 可靠性高

舊的自動化控制系統(tǒng)多依賴于繼電器結構。相比較繼電器結構，PLC技術帶來的提升是非常大的。不僅解決了繼電器系統(tǒng)自身線路問題帶來的生產影響，有較強的抗環(huán)境因素，可以在多種不同的外界不良因素的影響下執(zhí)行系統(tǒng)控制指令，也大大提升了生產效率。因此有著較強的可靠性。

2.2 靈活性強

PLC技術的運行特點便是多個環(huán)節(jié)可以分開進行管控，同時設置執(zhí)行不同的指令。這就導致了PLC技術管理系統(tǒng)有著較高上限的靈活性。不同模塊的不同命令組合會產生多種不同的作用和效果，這十分有利于生產系統(tǒng)的統(tǒng)籌管理和安排，是PLC技術的一大優(yōu)勢和特點。

2.3 便捷性好

通過對模擬量的分析和處理，工作人員可以借助PLC技術進行還原性較高的模擬生產試驗。對日后實際生產提供了改進的思路和方向，有助于優(yōu)化生產路線和環(huán)節(jié)。并且PLC技術自帶較為先進的診斷功能，能夠較為快速準確的定位模擬實驗中出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)和原因，提升工作效率。而在實際生產過程中，診斷功能也是實時開啟的，可以有效地為操作人員提供幫助，提升生產過程的高效穩(wěn)定性。

3 PLC在電氣自動化控制系統(tǒng)中的應用要點

3.1 持續(xù)強化系統(tǒng)控制

由于PLC技術在對提升系統(tǒng)工作效率上有著較大的優(yōu)勢，因此對于PLC技術的廣泛應用和功能的深度挖掘是十分有必要的。在進行生產路徑的自動化控制過程中，PLC技術通過對不同生產環(huán)節(jié)和模塊的應用時間和進出料時間和用量的控制，減少了生產成本，并避免了能源的不必要損耗[2]。而對于系統(tǒng)順序的控制，是PLC技術應用的重點內容。對系統(tǒng)順序的控制，需要PLC系統(tǒng)對開關值進行科學的管控，增加系統(tǒng)的監(jiān)測精準程度，實現(xiàn)PLC技術對于效率的提升。由于PLC技術還處于一個發(fā)展和開發(fā)的初期階段，因此在不同的控制單元上都有較大的進步空間。而且因PLC技術可以實現(xiàn)不同設備的同時控制，就可以大大降低傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)無法完成此項任務的弊端，減少了控制的指令和調整時間，優(yōu)化了管理流程，增加的生產過程的穩(wěn)定性。

3.2 提升設備適應性

PLC技術的運行特點便是可以實現(xiàn)對不同環(huán)節(jié)和模塊執(zhí)行不同的操控指令，使得整個系統(tǒng)有著較強的環(huán)節(jié)獨立性和整體協(xié)調性。這是傳統(tǒng)舊的管理系統(tǒng)所無法實現(xiàn)的。通過下達不同的數(shù)字指令，便使得多設備執(zhí)行多種指令。整個生產系統(tǒng)變得很難收到外界不良因素的影響。并且PLC技術有著很好的兼容性，該系統(tǒng)允許技術人員使用非專業(yè)的編程語言進行維護和命令的編寫。降低了PLC技術開發(fā)和利用的門檻。可以看到，PLC技術有著很好的適用性，足以應對大多數(shù)工作環(huán)境和不同的生產系統(tǒng)和設備。通過對PLC技術的廣泛應用，企業(yè)可以對整條生產線進行分段精準控制管理，大大提升了生產效率，降低了管理壓力、生產成本和不必要的勞動力。

3.3 控制系統(tǒng)切換量

隨著電氣自動化進程在不斷的完成，控制管理系統(tǒng)的復雜性也在逐步上升。所以就需要相關的工作人員進一步提升PLC技術的穩(wěn)定性和多元處理能力。增強對不同開關的控制能力，增加可同時控制的開關數(shù)量。通過宏觀調控，減少因設備問題帶來的生產問題。更好的發(fā)揮生產線的效能，減少生產成本的浪費。提高生產線的自動化進程，進一步提升管理效率和生產效率。并且在不斷地執(zhí)行指令的過程中，PLC技術也得到了進一步的開發(fā)和創(chuàng)新，又可以反過來對生產企業(yè)進行反哺，實現(xiàn)良性循環(huán)，使得PLC技術更好地服務于企業(yè)。

3.4 邏輯控制應用

PLC技術運行過程中，其邏輯控制基礎來源于系統(tǒng)數(shù)據(jù)的收集，并在對數(shù)據(jù)進行收集后，進行相關處理，再針對相關的電氣設備執(zhí)行相應的邏輯指令。通過對不必要環(huán)節(jié)的停滯減少能源的損耗。管理系統(tǒng)的邏輯性對于電氣自動化管理的發(fā)展進程是十分重要的。管理系統(tǒng)的邏輯控制體現(xiàn)了系統(tǒng)自身的智能性，增加了系統(tǒng)自身處理診斷問題的準確性，大大提升了由于操作人員經(jīng)驗不足帶來的生產隱患和錯誤指令對生產過程帶來的影響。而隨著PLC技術的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，系統(tǒng)的邏輯控制性能也在不斷提升，更進一步推進了電氣自動化智能化的進程，促進了行業(yè)的發(fā)展，提升了企業(yè)競爭力，更好地幫助企業(yè)完成對于系統(tǒng)的優(yōu)化和簡化工作。

4 PLC技術在電氣自動化控制系統(tǒng)中的具體應用

4.1 PLC技術在車輛加工系統(tǒng)中應用

在汽車制造行業(yè)引入PLC技術是一個十分高明的選擇。如今的汽車生產基本已經(jīng)實現(xiàn)了生產線的全自動化。不同環(huán)節(jié)的生產和制造十分有利于PLC技術的發(fā)揮和應用。方便企業(yè)實現(xiàn)不同生產環(huán)節(jié)和模塊的宏觀和獨立調控需求。提升系統(tǒng)的管理效率。并且可以更高效的分配電力，減少能源上的不必要浪費，提升電氣系統(tǒng)的運行效率，讓整個生產過程更具智能化，促進行業(yè)的全面發(fā)展和進步。同時在車輛加工制造的過程中，需要通過PLC技術進行程序編輯，首先需要從各個單元功能出發(fā)，把各個編程融入程序系統(tǒng)當中，這樣的主要作用可以了解生產為主的具體情況。需要注意的是在設備系統(tǒng)調試的時候，需要做好相關的定位以及糾正，利用設備進行調試掌握制作參數(shù)。同時在PLC程序應用時，需要審核數(shù)據(jù)的精確度，使其在具體生產制作時，可以提升產品的精度。

4.2 PLC技術在閉環(huán)系統(tǒng)中應用

在傳統(tǒng)的工業(yè)生產過程中，如何提升電氣管理系統(tǒng)的性能一直是一個重要的課題。近年來，電氣自動化在不斷地被實現(xiàn)，也逐漸在企業(yè)發(fā)展規(guī)劃中占據(jù)了更重要的位置。PLC技術的出現(xiàn)和不斷進步讓眾多技術人員看到了方向。PLC技術獨有的多元控制理念很好地迎合了當下越來越復雜的工業(yè)生產環(huán)節(jié)。較高的智能化處理，也進一步提升了實現(xiàn)電氣自動化的進程，提升了生產路線和環(huán)節(jié)的穩(wěn)定性。在面對不同的電氣管理系統(tǒng)時，PLC也表現(xiàn)出了強大的適應性能。針對不同的電力電氣設備實現(xiàn)了不同的科學的處理和管理指令。減少了企業(yè)生產線路上的改進和優(yōu)化成本，提升了企業(yè)的生產效率，展現(xiàn)了PLC技術較高的管理穩(wěn)定性。

4.3 PLC技術在交通電氣控制系統(tǒng)中應用

在交通行業(yè)，PLC技術同樣有著一片天地。城市中遍布的交通信號燈如何實現(xiàn)高效控制一直是一個業(yè)內難題。PLC技術幾乎可以完美地解決這個問題。通過PLC技術對不同路段不同交通信號燈的實時管控，大大減少了道路擁堵情況，減少了車輛和行人的等待時間，提升了道路安全性。并且在突發(fā)事故，造成較為嚴重管道道路堵塞情況時，PLC技術也會整合道路信息一并發(fā)給交通部門，交由部門來及時處理道路交通問題，提升了交通管理效率，減少了警員的工作量[3]。

4.4 PLC技術在電氣自動化數(shù)據(jù)領域應用

PLC技術同樣的在電氣自動化數(shù)據(jù)傳輸管理領域有著一番用武之地，通過對PLC技術的應用，可以使得數(shù)據(jù)的傳輸和管理效率大幅度提升。舉例說明，如在進行程序指令的編輯時，技術人員可以根據(jù)實際情況，針對不同的車床執(zhí)行相應的管控命令，充分調動系統(tǒng)的生產能力，更好更快地完成生產目標。過往的電氣自動化控制系統(tǒng)在執(zhí)行指令時，常會出現(xiàn)指令執(zhí)行混亂的情況，不僅影響管理工作，還浪費的大量人力物力去排除錯誤，降低了生產效率。而PLC技術的應用則完美地解決了該問題。當前的電氣自動化數(shù)據(jù)領域，PLC技術已經(jīng)得到了廣泛應用。使得整個行業(yè)都有了長足的進步與發(fā)展。

4.5 PLC技術在空調電氣自動控制領域應用

空調的自動化管理系統(tǒng)在引入PLC技術后，更好的實現(xiàn)了智能化管理。不僅僅是方便空調的使用和控制，更是實現(xiàn)了空調系統(tǒng)的控溫功能，提升了空調的工作效率，增加了使用人的舒適度，在不需要太高溫度的地方進行恒溫調整，減少了對于空調工作能力的浪費，節(jié)省了較多電能。

5 PLC技術的應用案例

在本案例中，物料提升機控制系統(tǒng)是主要的研究對象。從硬件層面分析可以發(fā)現(xiàn)，在硬件部分主要是PLC和轉速電流雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)。在本案例中選用的型號是FX3U-16MTCPU系統(tǒng)，在這一系統(tǒng)中，數(shù)字16所代表的意義是整個系統(tǒng)，共有16個輸入與輸出點。字母M所代表的是最基本的單元，而T則是晶體管輸出。 PLC系統(tǒng)在本案例中應用最大的優(yōu)勢在于具有非常強的抗干擾以及抗沖擊的能力，具有較強的工作環(huán)境的適應能力。本系統(tǒng)包括一個基本單元以及一個模擬量輸出模塊和一個模擬量輸入模塊三大組成部分。該系統(tǒng)共有以下2個方面的功能。其一是比較通順的數(shù)據(jù)通信功能，借助于指令的發(fā)布PLC基本單元就能夠實現(xiàn)通訊。其二是數(shù)據(jù)讀取以及寫入功能。

6 結束語

綜上分析，自動化控制系統(tǒng)運行穩(wěn)定性與PLC技術有著密切的聯(lián)系。因此在PLC技術應用階段需要明確技術方案，同時對相關的基礎參數(shù)進行優(yōu)化，這樣才能切實的保證自動化系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。