基于PLC技術(shù)的電氣工程自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)

周 燕

（西安科技大學(xué)高新學(xué)院，陜西 西安710109）

0 引 言

PLC屬于一種可編程存儲(chǔ)器，全稱為可編程邏輯控制器，主要是在內(nèi)部存儲(chǔ)程序中使用，能夠?qū)崿F(xiàn)定時(shí)、邏輯運(yùn)算及計(jì)數(shù)的功能指令。PLC技術(shù)能夠在電氣工程自動(dòng)化控制中使用，而電氣工程自動(dòng)化水平充分展現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家的科技水平。改革開放后，電氣工程一直備受人們的重視。在我國(guó)科技不斷發(fā)展的過程中，電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的使用也更加廣泛。目前，電氣工程自動(dòng)化控制中，PLC技術(shù)屬于主流技術(shù)。

1 PLC技術(shù)介紹

PLC技術(shù)可以稱為可編程邏輯控制技術(shù)，能夠根據(jù)工程的實(shí)際需求制定相應(yīng)的控制策略，從而實(shí)現(xiàn)順序控制和邏輯運(yùn)算。PLC技術(shù)將計(jì)算機(jī)和傳統(tǒng)控制技術(shù)相結(jié)合，但它和單片機(jī)等其他控制技術(shù)并不同。它利用軟件能夠有效實(shí)現(xiàn)邏輯控制，在配置和參數(shù)變化的過程中較為簡(jiǎn)單，能夠有效滿足現(xiàn)代電氣工程持續(xù)發(fā)展的需求。PLC技術(shù)屬于20世紀(jì)60年代的產(chǎn)物，研究與使用起始于美國(guó)，目前已被應(yīng)用到世界范圍，且技術(shù)水平有了進(jìn)一步提高，屬于電氣控制自動(dòng)化控制過程中的主要技術(shù)。使用PLC技術(shù)能夠有效實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制，且降低了人力、物力的大量投入，同時(shí)降低了工程建設(shè)及運(yùn)行的成本[1]。

PLC控制系統(tǒng)主要包括模塊式和箱體式兩種結(jié)構(gòu)類型，前者主要包括電源模塊、CPU模塊、I/O模塊及內(nèi)存，后者主要包括電源、CPU主板、顯示板及內(nèi)存等構(gòu)成。根據(jù)自身的系統(tǒng)性能選擇合適的CPU，從而使其能夠有效滿足電氣工程的控制需求。兩種系統(tǒng)相互組成的結(jié)構(gòu)各有優(yōu)勢(shì)，且都使用開放性的總線式結(jié)構(gòu)，其模塊式結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)能夠以實(shí)際工程為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)展。PLC系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示[2]，小型PLC控制的基本參數(shù)如表1所示。

圖1 PLC系統(tǒng)的總體基本結(jié)構(gòu)

表1 小型PLC控制的基本參數(shù)

PLC技術(shù)在現(xiàn)代工程使用過程中表現(xiàn)出了較為卓越的優(yōu)勢(shì)。首先，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，能夠有效滿足不同工況中的系統(tǒng)控制需求。其次，具有較廣的技術(shù)適用范圍，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、國(guó)防、電氣工程及航空中。其次，具有較小的體積，能夠有效節(jié)約空間，從而有效促進(jìn)自動(dòng)控制系統(tǒng)微型化的發(fā)展。最后，維修方面。此外，還具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理、邏輯控制及模擬控制能力，能夠有效滿足電氣工程自動(dòng)化控制的需求[3]。

2 基于PLC技術(shù)的電氣工程自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)

2.1 電氣工程順序控制的設(shè)計(jì)

在電氣工程順序控制工作過程中使用PLC技術(shù)，屬于我國(guó)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展過程中技術(shù)工作人員使用PLC技術(shù)最常用的方式。在實(shí)際使用PLC技術(shù)的過程中，能夠?qū)⑵渥鳛轫樞蚩刂破?。比如，在我?guó)火力能源發(fā)電廠中，在火力能源發(fā)電使用過程中，相應(yīng)技術(shù)人員能夠使用PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)發(fā)電火爐殘?jiān)突覊m的清理。在清理火力能源發(fā)電殘?jiān)倪^程中使用PLC技術(shù)，能夠代替順序控制器，從而有效提高工作效率和生產(chǎn)效率。對(duì)于電廠來說，效率尤為重要。利用PLC技術(shù)能夠進(jìn)一步提高發(fā)電效率。工作人員在使用PLC技術(shù)的過程中，要重視殘?jiān)謇磉^程中的管理中心主站管理層、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)管理信息傳輸過程中的敏感度以及遠(yuǎn)程工作狀態(tài)控制過程中的內(nèi)容。利用PLC技術(shù)能夠降低電廠生產(chǎn)成本及勞動(dòng)力需求，技術(shù)工作人員能夠利用控制室中的程序?qū)崿F(xiàn)有效監(jiān)控及控制，還能夠進(jìn)一步提高電廠生產(chǎn)效率[4]。電氣工程順序控制的流程如圖2所示。

圖2 電氣工程順序控制的流程

2.2 電氣工程開關(guān)量的設(shè)計(jì)

開關(guān)量控制屬于PLC技術(shù)中的主要使用環(huán)節(jié)。在實(shí)現(xiàn)開關(guān)量控制的過程中，PLC技術(shù)具有一定的使用優(yōu)勢(shì)。此技術(shù)的主要目的是將可編程存儲(chǔ)器作為繼電器使用，從而代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)械繼電器。在使用虛擬繼電器的過程中，要進(jìn)一步提高繼電器的反應(yīng)速度。虛擬繼電器的反應(yīng)時(shí)間可以忽略，以此對(duì)開關(guān)量進(jìn)行精準(zhǔn)控制。通過PLC技術(shù)能夠有效解決傳統(tǒng)繼電器電氣操縱控制反應(yīng)速度較慢的問題，從而不會(huì)浪費(fèi)使用繼電器的連接和斷開，快速進(jìn)行自動(dòng)切換，有效保護(hù)電氣工程短路。在電氣工程自動(dòng)化控制過程中使用PLC技術(shù)，并和傳統(tǒng)的控制技術(shù)相結(jié)合，能夠解決傳統(tǒng)控制技術(shù)的問題，從而提高我國(guó)電氣工程自動(dòng)化的控制水平[5]。

2.3 程序控制的設(shè)計(jì)

在實(shí)現(xiàn)程序控制設(shè)計(jì)的過程中，要設(shè)置組織塊和控制塊兩個(gè)模塊。組織塊是操作系統(tǒng)和用戶程序的接口，其通過操作系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)用，并且對(duì)循環(huán)及驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行控制。循環(huán)程序的處理屬于PLC中程序執(zhí)行的主要類型，表示主程序中的每個(gè)環(huán)節(jié)都能夠?qū)M織塊進(jìn)行調(diào)用，而組織塊中的用戶程序也能夠循環(huán)執(zhí)行。其中，功能塊具有能夠滿足自身編程需求的組，其屬于動(dòng)態(tài)顯示子程序，能夠通過組織塊實(shí)現(xiàn)調(diào)用。

在程序循環(huán)執(zhí)行過程中，每執(zhí)行一次，其顯示位就會(huì)加1。在顯示位比8大時(shí)，為顯示位賦初值0，之后實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示子程序的循環(huán)調(diào)用，所以能夠顯示數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)的循環(huán)掃描[6]。組織塊程序的運(yùn)行流程，如圖3所示。

圖3 組織塊程序的運(yùn)行流程

3 PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的使用趨勢(shì)

3.1 提高抗干擾性能

在我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，PLC技術(shù)在電氣工程操作及自動(dòng)化過程中的使用有了更高水平，和其相對(duì)應(yīng)的抗干擾、屏蔽能力也有了進(jìn)一步發(fā)展。相應(yīng)技術(shù)工作人員為了能夠有效滿足新時(shí)期社會(huì)的發(fā)展需求，對(duì)PLC技術(shù)的使用也提出了更高要求。將電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的較高信號(hào)和具備高抗干擾能力的隔離變壓器和電波信號(hào)過濾設(shè)備相結(jié)合，從而將其更好地使用到PLC技術(shù)設(shè)備中?；诖耍姎夤こ套詣?dòng)化控制系統(tǒng)的水平及效率，對(duì)我國(guó)社會(huì)發(fā)展的內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)力有著決定性作用。在使用PLC技術(shù)過程中，自身抗干擾能力水平和企業(yè)內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)能力具有密切聯(lián)系，能夠有效促進(jìn)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的進(jìn)一步提高。

3.2 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化的進(jìn)一步發(fā)展

在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)、技術(shù)及文化不斷提高的過程中，電氣工程自動(dòng)化控制過程中的PLC技術(shù)也在不斷發(fā)展，我國(guó)電氣工程自動(dòng)化控制工作逐漸進(jìn)入智能化管理過程。在我國(guó)未來社會(huì)不斷發(fā)展的過程中，知識(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的進(jìn)程也在不斷推進(jìn)，PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制開展過程中的使用，也促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化發(fā)展的進(jìn)一步完善。相應(yīng)技術(shù)工作人員會(huì)以社會(huì)發(fā)展的需求實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字、數(shù)字編程等信息管理技術(shù)和PLC技術(shù)的相互結(jié)合使用，從而充分展現(xiàn)了PLC技術(shù)使用過程中的優(yōu)勢(shì)，以有效促進(jìn)我國(guó)自動(dòng)化控制工作的發(fā)展[7]。

4 結(jié) 論

在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的過程中，PLC技術(shù)發(fā)展前景良好，且也被廣泛應(yīng)用于社會(huì)各方面。所以，為了能夠促進(jìn)我國(guó)電氣工程行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，要重視PLC技術(shù)自身的價(jià)值，充分發(fā)揮電氣工程及PLC技術(shù)的主導(dǎo)效益，保證工程設(shè)計(jì)的水平，良好地處理設(shè)計(jì)及使用問題，從而更好地促進(jìn)我國(guó)電氣工程自動(dòng)化控制的持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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