試論工業(yè)電氣化中PLC技術(shù)的應(yīng)用

劉愛麗

摘 要：工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱，在工業(yè)自動化控制方面PLC的應(yīng)用較為廣泛，而且所發(fā)揮的作用也極大，它是種類繁多的自動化控制設(shè)備的基礎(chǔ)，能夠?yàn)樗鼈兲峁┛煽康目刂茟?yīng)用解決方案，它不僅具有編程簡單、組合靈活、維修方面等多種優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足自動化工業(yè)企業(yè)的需要，而且其成本較低，隨著科技的不斷發(fā)展其應(yīng)用范圍也逐漸擴(kuò)大。

關(guān)鍵詞：PLC；自動化；應(yīng)用；展望

作為一種新型的自動控制技術(shù)，PLC靈敏度更高，自動化程度更高，自動化控制質(zhì)量更理想，因此相較于傳統(tǒng)的電氣自動化控制系統(tǒng)借助電氣設(shè)備之間的連接線進(jìn)行自動控制的原理，后者無論是設(shè)計(jì)上還是應(yīng)用中都更為理想，在工業(yè)化生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。因此積極做好工業(yè)中PLC自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用分析具有重要現(xiàn)實(shí)性意義。

一、PLC技術(shù)的特點(diǎn)

第一，通信程序的設(shè)計(jì)逐漸走向便捷化。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展實(shí)施，自動接收和發(fā)送也逐漸走向了簡單化和便捷化，只用編寫一側(cè)的程序就能夠進(jìn)行使用。為了確保編寫程序的工作量能夠最大限度的降低，許多的企業(yè)還會專門安排專業(yè)人員加強(qiáng)設(shè)計(jì)接口軟件和專用計(jì)算機(jī)軟件；第二，具有保持通信協(xié)議統(tǒng)一性特點(diǎn)。當(dāng)前所使用的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)都具備國際化的特點(diǎn)，使用的標(biāo)準(zhǔn)也是國際級別。一方面能夠?yàn)樯碳耶a(chǎn)品信息之間的聯(lián)系提供很大的便利，另一方面也促使用戶間聯(lián)系的通信開放度大大提高。

二、PLC自動控制技術(shù)控制功能的實(shí)施

PLC自動控制技術(shù)之所以實(shí)現(xiàn)控制功能，有幾種常見方案。一種是基于IPC或者EPC的控制方案，可以借助對電腦操作平臺進(jìn)行自動化控制，當(dāng)PLC系統(tǒng)利用傳感器完成信號采集后，被采集的信號接受系統(tǒng)處理，后用戶的編寫程序負(fù)責(zé)被系統(tǒng)解釋與實(shí)現(xiàn)。微控制器則將最終的處理計(jì)算得到信號傳輸?shù)綀?zhí)行模塊單元上使得整個動作的自動控制與實(shí)現(xiàn)。而對于第二種方案來說，則為基于嵌入式控制器控制方案，嵌入式的控制器會將PLC認(rèn)作控制模塊，用戶依據(jù)協(xié)議進(jìn)行編程，編程后的代碼進(jìn)入到嵌入式控制器中，從而完成平臺的自動控制。而第二種實(shí)現(xiàn)方案中PLC模式更多意義上市作為硬件的系統(tǒng)來完成自動化的控制工作。

三、PLC技術(shù)在工業(yè)自動化中的應(yīng)用

（一）PLC中系統(tǒng)集中的控制

PLC系統(tǒng)可以很容易地實(shí)現(xiàn)自己的系統(tǒng)控制，如控制檢側(cè)和顯示錯誤，具體的檢側(cè)原理與系統(tǒng)控制原理是相同的。用于當(dāng)前機(jī)床設(shè)備在執(zhí)行任務(wù)時需要一定的時間，側(cè)試工作過程中可以設(shè)置定時器，自動定時器也可以確定自動停機(jī)和報(bào)警信號，尤其值得注意的是動作持續(xù)時間要短于定時器的啟動時間，然而在中央控制系統(tǒng)中電子控制系統(tǒng)之間存在邏輯關(guān)系的信號，但系統(tǒng)故障會造成邏輯關(guān)系的破壞所以為了確保邏輯關(guān)系的完整性寫一個好的邏輯程序非常有必要。

（二）控制數(shù)量并完成數(shù)據(jù)采集

除了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集中的控制，PLC的自動化控制技術(shù)還體現(xiàn)為對數(shù)字量的有效控制上，其中PLC專項(xiàng)數(shù)字控制技術(shù)是最好的選擇。數(shù)據(jù)采集方面，伴隨其數(shù)據(jù)存儲區(qū)的不斷擴(kuò)大，其數(shù)據(jù)采集功能也更加優(yōu)勢凸顯。我國早期的PLC產(chǎn)品基于數(shù)據(jù)存儲的有限性，因此其DM區(qū)往往僅僅是幾十個字，隨著PLC產(chǎn)品存儲大量數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)，其可以完成高達(dá)6000字的功能存儲。

（三）聯(lián)網(wǎng)與通訊功能的有效實(shí)現(xiàn)

除了上述提到的功能，PLC技術(shù)在聯(lián)網(wǎng)與通訊方面也表現(xiàn)出極大的優(yōu)勢，能夠?qū)崿F(xiàn)與PC及服務(wù)器的通訊，可以通過PC的編寫PLX控制程序，借助網(wǎng)絡(luò)傳輸給PLC，實(shí)現(xiàn)對PLC的控制設(shè)定。而PLC與計(jì)算機(jī)通訊功能實(shí)現(xiàn)起來靈活多樣，一臺PC可以對多個PLC進(jìn)行管理，也可以將單一的PLC控制信息傳輸?shù)蕉鄶?shù)計(jì)算機(jī)上，同步監(jiān)控十分便利。

（四）對過程進(jìn)行控制

對過程進(jìn)行控制主要是指對各種模擬量包括流量、溫度以及壓力等，進(jìn)行閉環(huán)控制。PLC能夠?qū)Ω鞣N類型的控制以及算法程序進(jìn)行編制，從而使閉環(huán)控制得以實(shí)現(xiàn)。大多數(shù)的閉環(huán)控制系統(tǒng)主要采用的調(diào)節(jié)方法是PID調(diào)節(jié)，基本上大中型的可編程邏輯控制器中都安裝有PID模塊，并且一些小型的PLC也會安裝PID模塊在過程控制中，應(yīng)用較為廣泛的包括鍋爐控制、熱處理、冶金以及化工行業(yè)。

（五）電機(jī)變頻控制

PLC在電動機(jī)變頻調(diào)控方面的指令極為豐富，并且可以與變頻器組合，使用共同完成電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)控。以PAM為例通常在PLC與PAM之間增加電壓平滑電路，并通過PMT指令中的t值控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速與t值成正相關(guān)關(guān)系，當(dāng)轉(zhuǎn)數(shù)與r值之比大于1時電機(jī)就會相應(yīng)的提高轉(zhuǎn)速。

（六）通信及聯(lián)網(wǎng)

對于通信它既包括PLC與其它智能設(shè)備間的通信也包括PLC間的通信，隨著自動化網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，PLC的通信功能備受重視，新型PLC都具有通信接口，為信息的傳輸提供了很大的方便

四、PLC技術(shù)未來發(fā)展前景展望

作為一種可編程的自動化控制技術(shù)，其在電氣方面發(fā)揮著重要作用，在日常生活特別是工業(yè)生產(chǎn)中得到最為廣泛的應(yīng)用。本質(zhì)上，其作為一種可以編程的邏輯控制系統(tǒng)，借助可編程的控制器實(shí)現(xiàn)了對傳統(tǒng)繼電器邏輯控制局限的突破，目前變頻技術(shù)在新時期得到了廣泛的應(yīng)用，伴隨科技的迅猛發(fā)展，變頻技術(shù)在未來一段時間內(nèi)將會取代傳統(tǒng)直流調(diào)速技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更好的跨越與發(fā)展。

五、結(jié)語

PLC自動控制技術(shù)越來越完善，并得到更好的發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)中得到更廣泛的應(yīng)用，取得了良好的發(fā)展前景。本文分析了PLC技術(shù)的特點(diǎn)，以及PLC自動控制技術(shù)控制功能的實(shí)施，對PLC技術(shù)在工業(yè)自動化中的應(yīng)用進(jìn)行了簡單的總結(jié)論述，最后提出PLC技術(shù)未來發(fā)展的趨勢，以期地PLC技術(shù)后期改良提供指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳鑫.基于PLC控制技術(shù)在工業(yè)自動化中的應(yīng)用[J].科技展望，2017（04）：171.endprint