PLC在高科技游樂設(shè)施電氣自動化控制中的應(yīng)用

【摘 要】電氣自動化控制系統(tǒng)中，由于各種電控箱之間的電氣控制基本都是通過電氣連接線來進行連接，接線復(fù)雜、錯誤率高、維護量大，而且質(zhì)量還得不到良好的保證，尤其當線路比較復(fù)雜的時候會給工作人員的安裝等問題帶來很多不必要的麻煩，然而PLC即可編程控制器，有效地避免了這些缺點，因而在電氣自動化中得到廣泛的應(yīng)用，本文主要針對PLC進行了的原理介紹以及對PLC在高科技游樂設(shè)施的電氣自動化中的應(yīng)用進行了簡要的分析。

【關(guān)鍵詞】PLC；高科技游樂設(shè)施；電氣自動化控制；應(yīng)用

高科技游樂設(shè)施電氣系統(tǒng)設(shè)計中，經(jīng)常遇到各用電設(shè)備邏輯關(guān)系繁雜的運動過程，要求應(yīng)用自動化程度高的電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)精確控制、實時控制。傳統(tǒng)的電動機采用機械繼電器實現(xiàn)線路的控制運作，控制系統(tǒng)的自動化程度的高低決定控制線路的繁簡，系統(tǒng)可靠性程度，因此，針對以上情況，合理運用PLC技術(shù)，對電氣控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)提升起到很大作用。

1 PLC簡介

（1）PLC技術(shù)應(yīng)用原理：PLC是可編程序控制器，全稱是Programmable logic Controller，在現(xiàn)代電氣控制中具有舉足輕重的作用，原理如圖1-1。

1）輸入模塊。輸入是PLC電氣控制系統(tǒng)的基本階段，包括指令、按鈕、限位等決定最終的控制效果。PLC輸入模塊收集有用信息的方式是進行掃描，然后將信息存儲到內(nèi)部系統(tǒng)，等待后面的環(huán)節(jié)；

2）CPU計算。輸入完成后，PLC對存儲的信息運用符合的公式概念進行計算，保證計算結(jié)果的全面有效，計算操作完成后會對計算的有效結(jié)果自動刷新，并利用存儲器進行存儲操作；

3）輸出模塊。PLC最后一個步驟就是數(shù)據(jù)的刷新輸出，通過CPU的運算到輸出環(huán)節(jié)中，控制系統(tǒng)控制傳輸設(shè)備進行信息輸出，存儲有效結(jié)果，實現(xiàn)輸出結(jié)果，體現(xiàn)在設(shè)備運行上；

（2）PLC主要優(yōu)點。

1）減少接線、邏輯語言實現(xiàn)。PLC主要依靠編程技術(shù)進行控制，利用內(nèi)存進行設(shè)備邏輯工作控制，連接PLC輸入、內(nèi)部運算、輸出設(shè)備，對整個機電設(shè)備的進行控制；

2）PLC編程語言靈活。PLC自控系統(tǒng)采用語句表、梯形圖、功能塊等程序編輯模式，操作方法掌握容易，基本不用進行維護，充分與自動控制技術(shù)結(jié)合；

3）維護簡單，性能可靠。由于接線少，檢查范圍將大大縮小，可以在短時間內(nèi)處理好，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定[1]。

2、高科技游樂設(shè)施

高科技游樂設(shè)施即通過數(shù)碼影視技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、設(shè)備平臺技術(shù)等相互結(jié)合，其中以游樂設(shè)備為載體，將文化體驗轉(zhuǎn)換成現(xiàn)實的游樂產(chǎn)品，其完美結(jié)合，突破傳統(tǒng)游樂設(shè)備的游玩模式，打造更富動感的立體體驗式游樂項目，即高科技游樂設(shè)施。其中，PLC作為設(shè)備載體的大腦，設(shè)備仿真體驗中起到至關(guān)重要的作用。

3 PLC在電氣自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用

（1）PLC控制系統(tǒng)的配置分析。

1）輸入口、輸出口。自動化控制過程中，遇到溫度、電壓、速度、功率、流量等物理參數(shù)變化，通過采樣輸入將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到PLC進行數(shù)據(jù)的接收和轉(zhuǎn)換；

2）電源模板。其主要功能是提供CPU運行、外部接口的電源；

3）接口模板。各類模塊對機架進行的接口連接控制；

4）運算單元。具有運算作用，作為PLC的一部分，運算功能強大；

5）底板。對所有的模板進行連接；

（2）在開關(guān)量控制上的應(yīng)用。PLC的本質(zhì)是用虛擬繼電器替換傳統(tǒng)機械繼電器的工作模式。傳統(tǒng)機械繼電器具有反應(yīng)速度較慢的缺陷，在開關(guān)量控制過程中較易出現(xiàn)控制不及時，采用PLC控制，可以確保斷路控制的及時性，提高工作效率。

4 PLC技術(shù)在高科技游樂設(shè)備電氣自動化控制中的應(yīng)用

游樂設(shè)備是屬于特種設(shè)備行業(yè)，具有安全性要求高、工藝精度高、制造復(fù)雜、運行精度高等特點，為了保證設(shè)備的運行效果響應(yīng)精度高、運行速度快、位置誤差率低等，應(yīng)用PLC的網(wǎng)絡(luò)運算、閉環(huán)控制等，可以滿足整體的運行狀態(tài)和效果。

4.1 PLC在高科技游樂設(shè)備電氣自動化控制中目的：應(yīng)用PLC的目的包括以PLC為核心，輸入輸出控制、實現(xiàn)與智能儀表配合，選擇合理的PLC、控制元件、傳感器等，完成控制系統(tǒng)功能、顯示狀態(tài)、檢測信息、組建報警硬件等，對設(shè)備的電氣自動控制及運行狀態(tài)控制功能、顯示功能和檢測功能。

4.2 PLC技術(shù)在高科技游樂設(shè)備的安裝要求和工作環(huán)境

4.2.1 安裝要求：避免高強度的電源、電磁干擾，可以采用系統(tǒng)自帶的屏蔽層的隔離變壓器減少干擾；避免與干擾能力大的設(shè)備共處一室；PLC的輸出、輸入線路分開走線，遠離動力線和高壓線；避免信號錯亂造成設(shè)備安全問題。

4.2.2 安裝環(huán)境

溫度：PLC要求環(huán)境溫度控制在0-55℃范圍內(nèi)；濕度：空氣濕度小于85%；震動：遠離震感強烈的震動源；空氣：避免接觸硫化氫、氯化氫等腐蝕性強的可燃氣體；海拔：2000米以下。

4.3 應(yīng)用實例

4.3.1 PLC的選型：PLC種類較多比如西門子、AB、OMRON、倍福等知名品牌，這些品牌的PLC設(shè)計框架不同，功能會有些許差異，主要根據(jù)實際需求來選擇，比如小型系統(tǒng)適合OMRON系統(tǒng)，大中型可以選擇西門子等，同時要考慮控制元件的兼容性問題，比如有特殊協(xié)議的需求，要具備相匹配的功能，才能正常使用并發(fā)揮相應(yīng)PLC的最大價值。

4.3.3 輸入和輸出工作：PLC的控制系統(tǒng)由接觸器、斷路器、繼電器、熱繼電器等相關(guān)器件構(gòu)成，電氣工程師進行線路設(shè)計時，要利用PLC的優(yōu)點對控制量進行設(shè)計規(guī)劃分配、對系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸采用兼容性更好的協(xié)議、輸入輸出的電氣性能進行匹配，實現(xiàn)根據(jù)不同的操作要求匹配不同的性能模塊和PLC模塊。

4.4 游樂設(shè)備產(chǎn)品中PLC的故障分析與處理：游樂設(shè)施產(chǎn)品中PLC主機系統(tǒng)在電源系統(tǒng)發(fā)生故障的概率較高，電源系統(tǒng)需要連續(xù)工作及散熱同時產(chǎn)生大量的電流波動沖擊，散熱口多灰或風(fēng)扇故障較常見，注意4S工作。PLC多是插件結(jié)構(gòu)，插件結(jié)構(gòu)的使用容易造成系統(tǒng)總線的損壞，插線模塊的使用容易造成底板、接插件接口處等處的總線損耗。控制室內(nèi)空氣濕度變化、溫度變化，總線的接觸點氧化、塑料老化都是總線損耗的原因。總線損耗故障的處理及預(yù)防都是要提高集中控制室的管理水平，定期除塵并加裝降溫措施，使PLC的外部運行環(huán)境達到安裝使用規(guī)定要求，保證工程自動化控制工作順利展開[2]。

5 結(jié)語

綜上所述，在游樂設(shè)備電氣自動化控制中，PLC因其可靠性、性價比高、安裝簡單、操作便捷、設(shè)備完善、抗干擾能力強等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用。在實現(xiàn)PLC具體應(yīng)用時，要按照技術(shù)要求配合集散控制系統(tǒng)使用，創(chuàng)造便捷的操控體系，實現(xiàn)電氣設(shè)備的緊湊安排，降低生產(chǎn)設(shè)備的故障概率和設(shè)備的維修費用，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。隨著PLC技術(shù)發(fā)展，功能更加完善和強大，在高科技游樂設(shè)備中應(yīng)用將越來越廣泛。

參考文獻：

[1]朱浩宇.PLC在電氣自動化控制中的應(yīng)用研究[J].河南科技，2013（22）：144.

[2]丁榮樂.智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用研究[J].科技資訊，2016，14（32）：29-30

作者簡介：

深圳維駿文化旅游科技有限公司 于欽洋 總工程師 副總經(jīng)理

（作者單位：深圳維駿文化旅游科技有限公司 廣東省深圳 518000）