電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)的分析研究

曹俊

摘 要：隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，生產(chǎn)工藝有了很大程度的發(fā)展，對于控制系統(tǒng)的要求也越來越高。隨著PLC在電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，從以前的手動控制發(fā)展成為了今天的智能化控制。可以說，PLC與電氣控制的融合應(yīng)用使得我國的電氣行業(yè)取得蓬勃輝煌的發(fā)展。基于PLC的電氣控制應(yīng)用技術(shù)在電氣行業(yè)的貢獻(xiàn)可圈可點。文章通過對PLC自動化進(jìn)行研究，分析了其在電控系統(tǒng)中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：PLC自動化；電氣控制系統(tǒng)；PLC應(yīng)用技術(shù)；分析研究

隨著我國改革開放的不斷深入，市場經(jīng)濟(jì)體制的改革，市場中企業(yè)的競爭日趨激烈，運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)和方法，可以有效的提升企業(yè)的生產(chǎn)力和競爭力，逐漸成為了企業(yè)立足市場競爭環(huán)境的重要資本。電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)可以滿足企業(yè)的生產(chǎn)需要和生產(chǎn)效率的提高。電氣控制主要是電氣設(shè)備采用的控制回路，主要分為兩種設(shè)備類型，分別是高壓電氣設(shè)備及低壓電氣設(shè)備。主要用于保障設(shè)備的安全運(yùn)行。包括測量、保護(hù)、自動控制和檢測等。PLC主要是以自動控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)等為基礎(chǔ)，并逐步發(fā)展起來的通用型控制器，是一種專門應(yīng)用于工業(yè)控制的“計算機(jī)”。

1 PLC自動化在電氣控制中的應(yīng)用

1.1 集中控制系統(tǒng)

PLC在集中控制系統(tǒng)中發(fā)揮著很大的集成控制作用，電氣設(shè)備的所有控制裝置通過PLC自動化被集成到了一個空間，實現(xiàn)了集中控制的目的。與傳統(tǒng)的電氣控制裝置相比而言，集成控制系統(tǒng)不僅節(jié)省了安裝控制裝置的空間，使得對電氣設(shè)備的控制趨于簡便化，而且還提高電氣設(shè)備的自動控制功能。并且電氣設(shè)備的所有集成控制裝置都是統(tǒng)一由PLC系統(tǒng)監(jiān)控的，達(dá)到了中央控制狀態(tài)。如，PLC在現(xiàn)代的電氣設(shè)備中起到了中央控制器的作用，以此將電氣設(shè)備接入PLC系統(tǒng)內(nèi)，實現(xiàn)了對電氣設(shè)備內(nèi)所有設(shè)備集中監(jiān)控，提高了對電氣設(shè)備監(jiān)視、控制的效率。

1.2 開關(guān)量的控制

PLC最基本的功能就是實現(xiàn)開關(guān)量控制，是由于其可以通過控制電磁繼電器的通斷來實現(xiàn)設(shè)備的啟動或者停止。工業(yè)上利用PLC開關(guān)量控制有以下幾方面的優(yōu)點：首先，PLC接線簡單，維修方便等，而且可以通過其邏輯編程來控制設(shè)備的啟停關(guān)系，減少因誤操作帶來的生產(chǎn)損失。其次，PLC開關(guān)對于控制系統(tǒng)的質(zhì)量有著很大的提升空間，不僅可以有效的節(jié)省人力與時間，而且能夠有效的防止系統(tǒng)線路不被他人修改。最后，現(xiàn)如今的PLC開關(guān)不只用于工業(yè)自動化當(dāng)中的單臺設(shè)備控制，也被廣泛的應(yīng)用到了工業(yè)自動化的流水線控制當(dāng)中。

1.3 數(shù)據(jù)處理控制

PLC電氣控制系統(tǒng)，其對數(shù)據(jù)信息的讀取和傳輸，以及對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯處理，通過數(shù)據(jù)輸出完成控制功能。隨著工業(yè)生產(chǎn)信息化和現(xiàn)代化的發(fā)展，過程控制的內(nèi)部數(shù)據(jù)量愈趨復(fù)雜，繼電器控制回路在處理數(shù)據(jù)的過程中相形見拙。所以，將PLC引入到數(shù)據(jù)控制中，確實發(fā)揮了其高效的處理數(shù)據(jù)的能力，對于實現(xiàn)電氣控制數(shù)據(jù)的收集和分析有著十分重要的作用。PLC在電氣自動化中的應(yīng)用，這也體現(xiàn)了其數(shù)據(jù)分析的能力和優(yōu)勢。

2 PLC應(yīng)用技術(shù)在電氣控制所出現(xiàn)的問題

2.1 控制性問題經(jīng)常出錯

控制出錯的原因一般是由于其內(nèi)部線路的老化和機(jī)械拉扯等因素造成的，一旦其內(nèi)部線路出現(xiàn)了問題，就會導(dǎo)致輸送信號的線路出現(xiàn)故障，從而使得控制出現(xiàn)錯誤。通常情況下，這一問題的出現(xiàn)會影響到其他環(huán)節(jié)，如系統(tǒng)不能夠準(zhǔn)確接收到必要的信息，進(jìn)而在控制運(yùn)行中出現(xiàn)錯誤，從而影響到了生產(chǎn)流程的可持續(xù)性控制，致使工作效率受到了不同程度的影響。除了上述中線路老化或者機(jī)械拉扯等原因造成的控制失效外，還有如果操作間現(xiàn)場電磁開關(guān)和電動閥等設(shè)備的開關(guān)信號沒有充分閉合或者斷開的話，也會影響到數(shù)據(jù)的接收和傳輸，導(dǎo)致PLC系統(tǒng)無法正常對信號進(jìn)行處理，最終影響了系統(tǒng)對數(shù)據(jù)信號的正確分析，出現(xiàn)了控制出錯問題。

2.2 執(zhí)行出現(xiàn)差錯，干擾指令執(zhí)行

在實際操作過程中，執(zhí)行出錯的話也會干擾到指令的執(zhí)行，影響控制結(jié)果。其原因在于控制負(fù)載的接觸器出現(xiàn)了故障或者接觸器間的接觸性不良，造成了電磁干擾等。最終使得PLC控制系統(tǒng)發(fā)出了錯誤的控制指令，使得控制指令沒有辦法完整的傳遞到執(zhí)行端口。

3 PLC應(yīng)用技術(shù)在電氣控制中的解決措施

3.1 加強(qiáng)PLC控制系統(tǒng)中輸入信號的可靠性

在實際的操作中，為了保證輸入信號的可靠性，必須嚴(yán)格選用控制系統(tǒng)中的設(shè)備和系統(tǒng)配件，以保證其完全的接收和傳輸數(shù)據(jù)信息。對于其他的一些措施，有的可以通過對其主界面功能再重新設(shè)計或者更新，還有的可以通過加強(qiáng)信號的可靠性，以減少控制系統(tǒng)的出錯率，從而提高系統(tǒng)控制的靈敏度，更好的讓系統(tǒng)對信息進(jìn)行分析并作出正確的判斷。

3.2 完善PLC電氣控制系統(tǒng)的預(yù)警系統(tǒng)

為了可以更加智能的監(jiān)測到PLC電氣系統(tǒng)的故障問題，必須加強(qiáng)和完善其預(yù)警系統(tǒng)，實現(xiàn)其人性化和智能化。構(gòu)建智能化的故障預(yù)警系統(tǒng)，確保對生產(chǎn)過程中各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)有效的監(jiān)督和安全防范，以最大程度的避免由于機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)的故障而導(dǎo)致的財產(chǎn)損失和人員傷亡等事故。企業(yè)在加強(qiáng)和完善智能預(yù)警系統(tǒng)的過程中，要綜合考慮自身的實際情況，并且結(jié)合儀器的具體參數(shù)，以使預(yù)警系統(tǒng)可以做到人性化和安全性，最終保證企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。除了上述的解決措施外，企業(yè)還必須加大科技力量的投入，攻堅克難，努力擺脫P(yáng)LC在實際應(yīng)用中的存在的各項弊端，為PLC技術(shù)在自動化電氣當(dāng)中的應(yīng)用提供更為寬廣的空間和更多的科研人員，加大資金的投入，并加強(qiáng)與國際間前端技術(shù)的交流與合作，不斷完善自身的技術(shù)應(yīng)用。

4 電氣控制與PLC運(yùn)用實施

4.1 紡紗系統(tǒng)PLC電氣控制運(yùn)用

在紡紗系統(tǒng)中，PLC電氣控制有著很廣泛的應(yīng)用，包括各種開關(guān)柜處理以及人機(jī)交換處理等。其具體運(yùn)用有如下體現(xiàn)：首先，在紡紗的過程中，PLC控制系統(tǒng)可以采集到紡紗控制器的相關(guān)數(shù)據(jù)，并實時輸入到人機(jī)交換的界面，方便了工作人員的選擇。其次，PLC控制系統(tǒng)還可以與紡紗控制器共同組成聯(lián)合系統(tǒng)，來負(fù)責(zé)對產(chǎn)品的檢測、數(shù)據(jù)的采集以及對生產(chǎn)各類數(shù)據(jù)的統(tǒng)計。方便工作人員對數(shù)據(jù)分析和管理維護(hù)。PLC控制系統(tǒng)在紡紗系統(tǒng)中的運(yùn)用，不僅有效的降低了成本和運(yùn)行速度等，還在實際的生產(chǎn)過程中，可以更加靈活的根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)運(yùn)用。

4.2 煤礦系統(tǒng)PLC電氣控制運(yùn)用

在現(xiàn)代化礦井中PLC集中控制扮演了重要的角色。從瓦斯、二氧化碳、溫度等基層信號的采集到生產(chǎn)調(diào)度中心統(tǒng)一調(diào)度都少不了它的參與。

在生產(chǎn)過程中：PLC采集生產(chǎn)現(xiàn)場所需要的各類數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換成內(nèi)部數(shù)據(jù)，由PLC在后臺進(jìn)行處理，通過HMI與調(diào)度人員溝通；PLC所采集的數(shù)據(jù)還可以進(jìn)入相關(guān)配套的服務(wù)器進(jìn)行存儲方便二次分析再開發(fā)利用；PLC不但能夠有效預(yù)警降低事故發(fā)生率，還可以大大降低人工成本，為企業(yè)增效創(chuàng)收做出貢獻(xiàn)。

總之，PLC用于我國現(xiàn)代的工業(yè)化生產(chǎn)和管理領(lǐng)域，可以不斷的解決實踐過程中遇到的各類技術(shù)問題，提升了生產(chǎn)中的安全性、可靠性和高效率，從而促進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)力的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]馮馬才.對PLC自動控制系統(tǒng)的可靠性問題與其設(shè)計方案的探究[J].科協(xié)論壇（下半月），2011（11）.

[2]徐子聞.PLC在電氣自動化中的應(yīng)用研究[J].科技風(fēng)，2011（6）.

[3]范建忠，劉愛琴，吳延偉.PLC在電氣自動化中的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J].科技資訊，2009（32）.

[4]郭峰.高職《PLC應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)改革初探[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2010（9）.

[5]姜國強(qiáng)，周立，榮德生，等.“電氣控制與PLC應(yīng)用”課程教學(xué)模式改革與探索[J].實驗室科學(xué)，2013（2）.

[6]李革平，王復(fù)明，瞿學(xué)坤，等.電氣控制方面的幾例改造[J].水泥， 2010（11）.