PLC在電氣自動化中的應(yīng)用

劉靖德 于滿江

摘 要：電氣自動化是體現(xiàn)一個國家工業(yè)水平高低的參考因素，在建設(shè)現(xiàn)代化工業(yè)強國的歷史時期，電氣自動化得到了飛速發(fā)展。PLC技術(shù)是一項基于計算機技術(shù)的智能控制技術(shù)，這項技術(shù)在電氣自動化中得到了廣泛的應(yīng)用。在未來的電氣設(shè)備自動化發(fā)展中也必將有著廣闊的發(fā)展前景。本文就PLC在電氣自動化中的應(yīng)用展開探析。

關(guān)鍵詞：PLC；電氣自動化；應(yīng)用

前言：PLC就是一種數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)。在本文中簡單論述了PLC的定義后，對PLC的工作原理加以介紹，并分析了PLC在使用方面的技術(shù)優(yōu)勢，最后針對PLC在順序控制、開關(guān)量控制和空調(diào)使用方面的應(yīng)用加以闡釋，希望可以給讀者帶來幫助。

1.PLC相關(guān)內(nèi)容綜述

1.1PLC的定義

PLC為可編程邏輯控制器，它是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)。它采用的是可編程序的存儲器，在其內(nèi)部可以進行存儲執(zhí)行邏輯運算，順序控制，定時，計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并且通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，從而達到控制各種機械和生產(chǎn)過程的目的。PLC主要結(jié)合計算機與繼電接觸控制等技術(shù)，并且讓通信和計算機技術(shù)以及往常通用的繼電器控制技術(shù)這三大類不同技術(shù)的可編程控制器一同發(fā)揮作用，從而實現(xiàn)工業(yè)控制設(shè)備專業(yè)化，特殊化，便捷化于一體的可操作性。就目前的發(fā)展情況而言，PLC主要分為現(xiàn)場控制系統(tǒng)與集散控制系統(tǒng)兩種。它能夠?qū)ο到y(tǒng)進行科學(xué)化的控制。隨著信息設(shè)備不斷的優(yōu)化，PLC系統(tǒng)也在原來的基礎(chǔ)上實現(xiàn)優(yōu)化，使自身也具有了開放性特征。PLC這一技術(shù)在一定程度上有效的保障了電氣自動化控制的可靠性與便捷性。所以PLC作為應(yīng)用十分廣泛的新型自動化控制裝置，被應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。

1.2PLC的工作原理

PLC的工作原理通常情況下被人們分為三個過程。首先，工作人員要將事先準(zhǔn)備好的樣本數(shù)據(jù)輸入到機器中，然后利用PLC系統(tǒng)中的掃描功能進行細(xì)致的掃描，完成掃描工作后進行數(shù)據(jù)狀態(tài)的讀取工作，經(jīng)過一系列操作后，讀取的數(shù)據(jù)會被儲存為映像區(qū)單位。數(shù)據(jù)樣本采集工作順利完成后，工作人員要認(rèn)真的將個個信息儲存在相應(yīng)的單元內(nèi)。需要注意的是，工作人員必須對每一個程序都十分了解，時刻注意保證脈沖信號的可讀取，在任何情況下都能準(zhǔn)確的讀入數(shù)據(jù)信息。接下來就是數(shù)據(jù)程序的執(zhí)行階段。在此過程中PLC掃描用戶程序的順序是自上而下的，而且機器會按照一定的順序進行線路的運算，而掃描的線路通常是由各個觸點組合的，如果遇到的是梯形圖，那么同樣可以采用先左后右的順序完成邏輯計算，最終系統(tǒng)會計算出具體結(jié)果，并自動刷新邏輯線圈中的數(shù)據(jù)狀態(tài)。最后的環(huán)節(jié)是輸出刷新工作。這個環(huán)節(jié)的展開需要中央處理器根據(jù)輸入/輸出映像中的狀態(tài)和前一階段的輸人數(shù)據(jù)進行鎖存電路，再完成對其他外設(shè)的驅(qū)動。到這里可編程控制器才算是真正的工作結(jié)束。

1.3PLC的技術(shù)優(yōu)勢

PLC的技術(shù)優(yōu)勢十分的全面。PLC經(jīng)過幾十年的發(fā)展，現(xiàn)在的PLC相關(guān)產(chǎn)品有多種多樣的型號、規(guī)格，對于體積小而功能全面的PLC產(chǎn)品，我們很輕易的就能將它裝入到機械設(shè)備當(dāng)中，滿足用戶需求的同時，實現(xiàn)機電一體化。而且，近年來PLC系統(tǒng)內(nèi)被加入各種智能單元、拓展單元以及特殊功能等內(nèi)容，使系統(tǒng)的功能更加的多樣化。在PLC幾乎滿足電氣自動化控制需求的同時，還在數(shù)據(jù)控制領(lǐng)域方面體現(xiàn)出了較為突出的作用。而且，PLC技術(shù)具有自檢功能，當(dāng)硬件出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)可以及時有效的預(yù)警、處理，減少事故的發(fā)生，對于維持穩(wěn)定定性和運行壽命而言無疑起到了錦上添花的作用。設(shè)計PLC時使用的語言編程是梯形x語言，這種語言與其他的編程語言相比更為簡單，簡單的編程往往意味著錯誤少發(fā)生，即使發(fā)生了錯誤，對于維修人員的技術(shù)水平要求也不是很高，提高了使用效率，降低企業(yè)的用人成本。而且PLC還能夠?qū)崿F(xiàn)在線修改程序，工作人員在無需進行繁瑣的拆卸的前提下可以隨意的改變控制方案，這給電子自動化控制帶來了極大的便利。PLC體積小的優(yōu)勢可以減少元件制作所需的材料，從而可以減少能源的使用，具有一定的環(huán)保優(yōu)勢，符合節(jié)能減排的歷史潮流。

2. PLC在電氣自動化中的應(yīng)用

2.1順序控制

大部分大中型企業(yè)和工廠都會用到順序控制，它可以幫助工作有條理性的開展，順序的選擇直接關(guān)乎了生產(chǎn)效率的高低。使用傳統(tǒng)的順序控制辦法不能完全滿足工廠的生產(chǎn)需求。但利用PLC技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對各個環(huán)節(jié)的有效控制，在提高生產(chǎn)效率的同時，也提升了控制的穩(wěn)定性。例如，當(dāng)順序控制使用于火力發(fā)電廠的除灰工作時，PLC控制系統(tǒng)可以代替原來的原繼電控制器，生產(chǎn)效率得到顯著提高。總的來說，PLC技術(shù)能夠針對某一單獨元件設(shè)備完成有效控制，也能對整個電氣系統(tǒng)完成有效控制。因此PLC技術(shù)具有極高的控制管理效果。如果企業(yè)采用了PLC技術(shù)，那么經(jīng)營成本可以大大減少，操作人員在監(jiān)控室內(nèi)即可完成大部分工作，使得人工成本得到很好降低，而且操作人員的工作效率也會提高，進一步的提高企業(yè)的資金使用率和運行速率。

2.2在開關(guān)量控制中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的開關(guān)量控制中，主要利用點磁性繼電器進行開關(guān)量控制的相關(guān)操作，但其操作觸點相對來說較多，統(tǒng)接線的相關(guān)操作也相對來說較為復(fù)雜，而且繼電器也存在著較大的缺陷，連接點和觸電一旦出現(xiàn)問題，就會影響到系統(tǒng)的整體性，從而使系統(tǒng)的可靠性降低。通過在開關(guān)控制中引入PLC技術(shù)，可以很大的提高了控制系統(tǒng)的可靠性，系統(tǒng)的整體性能也可以有很大的改善。具體來說，PLC控制系統(tǒng)可以大大簡化二次接線，并且線路使用各自的公共端，接線使用過程中不易發(fā)生錯誤，不需要配備專門的閃光電源，可以有效地減少輔助開關(guān)的數(shù)目，實現(xiàn)多臺斷路器的控制及其信號的顯示，減少了工作人員的檢修工作量。例如，在一個運輸系統(tǒng)之中，利用了PLC裝置控制技術(shù)，系統(tǒng)中的帶式運輸機，共四部，均使用2臺660伏、160千瓦的電動機，運輸量為每小時400噸；在開過量控制之中，先啟動第4臺帶式運輸機，遵循相應(yīng)的順序，依次將機組啟動；運輸結(jié)束的時候，利用控制開關(guān)，將帶式輸送機從前到后地依次停止，從而在很大程度上使運輸控制效率得到了提高。

2.3在空調(diào)中的運用

隨著人們生活質(zhì)量的提高，空調(diào)已經(jīng)成為了家家戶戶都具備的家用電器，不僅如此空調(diào)還在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。環(huán)境問題的突出使得人們對空調(diào)的節(jié)能性提出更高要求，希望能達到最低能耗情況下，保持環(huán)境溫度的舒適程度。使用傳統(tǒng)技術(shù)的空調(diào)繼電器具有很明顯的不足，電路系統(tǒng)較為單一，復(fù)雜邏輯功能難以滿足，很容易在使用的過程中出現(xiàn)錯誤，進而浪費了資源，不夠節(jié)能。隨著PLC技術(shù)在開空調(diào)冷凍系統(tǒng)中的應(yīng)用，空調(diào)冷凍系統(tǒng)中存在的問題得到了有效的改善，空調(diào)的運行質(zhì)量的到提高，而且空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)的問題減少進行維護也變得方便。另一方面，PLC技術(shù)具有自行診斷的功能，具有；良好的抗干擾能力，使用更加方便簡單。PLC技術(shù)在智能化空調(diào)中也有著十分廣泛的應(yīng)用。在智能空調(diào)中，上位機監(jiān)控系統(tǒng)主要作用就是檢測工藝參數(shù)以及分析處理數(shù)據(jù)等，而下位機PLC主要就是采集相關(guān)數(shù)據(jù)，對機組運行參數(shù)進行控制。智能空調(diào)的發(fā)展?jié)M足了人們生活需求的同時響應(yīng)了節(jié)能減排的理念，掀起了新的發(fā)展潮流。

結(jié)語

PLC技術(shù)擁有著很多方面的優(yōu)勢，可以為電氣自動化的建設(shè)起到很大幫助，而且PLC的應(yīng)用也十分廣泛，希望相關(guān)的科研技術(shù)人員可以更好的發(fā)展PLC技術(shù)，從而使我國電氣自動化建設(shè)的更出彩。

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