電氣自動化中PLC應用研究

田華穎 黑龍江信息技術(shù)職業(yè)學院

1 PLC技術(shù)簡介

1.1 PLC技術(shù)的概念和起源

中文含義為可編程的邏輯控制器，起源于美國，最早應用在汽車生產(chǎn)方面。

在之后的十年中，多個國家相繼發(fā)明了相關(guān)的邏輯控制器，德國、日本、中國等國家都生產(chǎn)了自己的邏輯控制器，并廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)方面。

1.2 PLC的主要組成部件

最重要的部件是CPU，也就是我們常說的中央處理器、微處理器。中央處理器的主要作用是控制數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行加工處理，并進行短期的寄存。如同在工廠中生產(chǎn)產(chǎn)品過程類似。但對于PLC來說，不同的是要把CPU固化到一塊芯片上，所以，PLC具有可編程，便于應用到工業(yè)生產(chǎn)，同時經(jīng)常與單片機進行配合工作的特性。第二個部件是存儲器，用來存放PLC工作需要的各種程序以及基本的數(shù)據(jù)信息。同時還包括輸入單元和輸出單元兩個重要部分。輸入單元用來接收能夠識別的指令和元器件信號，輸出單元用來將中央處理器處理后的信號進行電平信號輸出。

1.3 PLC工作原理簡述

PLC工作原理通常分成一個周期，三個過程。PLC能夠進行編程控制功能。

周期初期，進行數(shù)據(jù)輸入的采集過程，將數(shù)據(jù)狀態(tài)傳入到控制器中，這個數(shù)據(jù)采集過程是有一定時間寬度的。所以不同的數(shù)據(jù)輸入應該間隔出相應的時間寬度。然后就進行程序執(zhí)行，也就是數(shù)據(jù)加工過程，最終由輸出模塊，進行狀態(tài)的輸出。這三個過程形成一個周期，可以循環(huán)的運行同一周期，也可以通過輸入指令和數(shù)據(jù)的不同，改變不同的作用。

1.4 PLC適用于電氣自動化的特點

第一點，提升了可靠性，使用的是計算機技術(shù)與單片機技術(shù)融合可編程芯片，數(shù)據(jù)存儲穩(wěn)定，程序運行合理，按照程序與輸入數(shù)據(jù)穩(wěn)定運行，所以能夠進行可靠性應用，它的可靠性適用于自動化生產(chǎn)。第二點，使用簡單，自動化運行，同時PCL設備都進行了計算機的模擬實驗來驗證設備的正常使用性，并且提供了簡單的故障自我檢測功能服務。第三點，PLC具有通用性，適應基本的工業(yè)設計標準，能夠滿足大多數(shù)生產(chǎn)設備的配合使用需求，操作難度較低，適合應用于自動化生產(chǎn)。

2 PLC在電氣自動化中的應用方向

2.1 順序控制方向

在電氣工程生產(chǎn)中，伴隨對產(chǎn)品要求的不斷提升，產(chǎn)品設計的更加精細，對產(chǎn)品生產(chǎn)的工序有了越來越嚴格的要求。而使用PLC能夠?qū)崿F(xiàn)編程控制，程序的分步執(zhí)行，可以進行步驟的控制，實現(xiàn)生產(chǎn)過程中順序控制器來使用。

2.2 閉環(huán)控制技術(shù)

自動化控制靠擴自動和手動啟動兩種方式，通過PLC進行控制可以對兩種方式進行判斷，在且換點進行自動切換或者等待，這種方式能夠彌補人工監(jiān)測不準確，切換時間難以把握等弱點，在自動化生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。

2.3 開關(guān)量控制技術(shù)

在傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)中，電磁性電器是電器正常控制系統(tǒng)的主要載體，但電磁性繼電器在運行過程中經(jīng)常會出現(xiàn)故障，嚴重的降低了電力系統(tǒng)正常運行的能力，在開關(guān)量控制過程中，PLC技術(shù)采用的大量的電器提高了電氣自動化過程中的安全性。也維護了其他電器功能齊全的特點。在滿足電力系統(tǒng)設備的同時，簡化了電氣二次設備接線的過程，再用PLC系統(tǒng)技術(shù)時，電氣自動化過程故障出現(xiàn)率大幅度降低，輔助開關(guān)數(shù)量明顯減少可集中控制多個斷路的運行信號，例如，在火力發(fā)電系統(tǒng)中，電氣自動化系統(tǒng)在合理運用PLC技術(shù)后，技術(shù)人員可根據(jù)系統(tǒng)運行狀況進行合理的調(diào)整，保證整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力的完整性，實現(xiàn)電氣自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。開關(guān)量控制的有效實施將保證電氣自動化控制應用中的一個里程碑的建立，與傳統(tǒng)的電氣自動化控制形成鮮明的對比來體現(xiàn)現(xiàn)代電器化自動控制的優(yōu)勢與特點。

3 PLC在電氣自動化應用的可行性建議

第一點，以人才為本：術(shù)業(yè)有專攻、電氣自動化需要大量的人才，PLC在電氣自動化發(fā)展中，需要培養(yǎng)專業(yè)人才，滿足人才需求。人才的培養(yǎng)可以通過高等院校進行培養(yǎng)，也可以在工作中不斷鍛煉新人，讓新人具備自我學習，自我研究的能力，關(guān)注新技術(shù)的發(fā)展趨勢，不斷提升自身專業(yè)能力。第二點，建立規(guī)范的使用標準：在行業(yè)生產(chǎn)中，為了實現(xiàn)產(chǎn)品和制造的通用性，應該制定規(guī)范的寒夜標準。這樣在生產(chǎn)過程中就能有規(guī)則而遵循，同時便于設備的后期維護和故障排查。也便于設備性能發(fā)的發(fā)展進步。

4 結(jié)束語

PLC在電氣自動化生產(chǎn)中起到重要作用，這與它自身的工作原理和特點有關(guān)。能夠?qū)ιa(chǎn)進行順序控制、開關(guān)控制、閉環(huán)控制操作。培養(yǎng)大量專業(yè)人才，建立更加周密規(guī)范的行業(yè)標準對PLC在電氣自動化生產(chǎn)的應用發(fā)展起到推進作用。

[1]楊彥青,宋星.PLC在電氣自動化中的應用及發(fā)展前景[J].長春教育學院學報,2013(24)

[2]馬艷潔.PLC在電氣自動化中的應用研究[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2012(10)