PLC在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用探討

摘 ?要：PLC技術(shù)作為一種新興電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，在電氣工程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，因此，本文針對PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用進(jìn)行了全面的分析。首先簡單分析了PLC技術(shù)的內(nèi)部和特征，然后對PLC技術(shù)的應(yīng)用方面和具體應(yīng)用內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，從而對電氣自動(dòng)化控制形成更加深層次的理解。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);電氣自動(dòng)化;電氣系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TM921.5 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2019）05-0063-02

Abstract：As a new electrical automation control technology，PLC technology plays a vital role in electrical engineering. Therefore，this paper makes a comprehensive analysis of the application of PLC technology in electrical automation control. Firstly，the internal and characteristics of PLC technology are briefly analyzed，and then the application aspects and specific application contents of PLC technology are introduced in detail，so as to form a deeper understanding of electrical automation control.

Keywords：PLC technology;electrical automation;electrical system

0 ?引 ?言

傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中需要應(yīng)用大量的資源，而且最終的工作質(zhì)量無法保證，一旦遇到一些較為復(fù)雜的電路應(yīng)用，效果非常差。PLC技術(shù)則完全不同，這種技術(shù)本身需要消耗的資源較少，工作質(zhì)量較高，即便是在一些復(fù)雜電路中應(yīng)用，也能夠保證工作效果。

1 ?PLC技術(shù)的內(nèi)容和特征

電氣工程是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，也是人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚拇嬖冢瑫r(shí)最大程度節(jié)約資源又是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中的重點(diǎn)內(nèi)容。PLC技術(shù)作為一種電子系統(tǒng)，主要應(yīng)用在工業(yè)環(huán)境中，不僅可以提高工作效率，還能夠降低資源消耗，采用存儲(chǔ)器執(zhí)行邏輯運(yùn)算和順序控制等指令，同時(shí)通過輸入輸出控制工業(yè)機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過程，是目前應(yīng)用得最為廣泛的一種自動(dòng)化控制裝置。

想要充分應(yīng)用PLC技術(shù)，就必須全方位了解具體的使用原理和特點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)更好地應(yīng)用PLC技術(shù)中的控制器，推動(dòng)電氣自動(dòng)化進(jìn)程得到全方位的發(fā)展。對于PLC技術(shù)而言，最為重要的不是配套設(shè)施，而是擁有完善的功能，因此在PLC技術(shù)實(shí)際應(yīng)用過程中，必須具有非常強(qiáng)大的抗干擾能力以及極高的可靠性。傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在工業(yè)現(xiàn)場經(jīng)常會(huì)受到周圍的干擾。

例如，通用微機(jī)就經(jīng)常受到電磁、溫濕度以及電源波動(dòng)等方面的干擾，最終導(dǎo)致不能穩(wěn)定工作。但是使用PLC技術(shù)可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的控制技術(shù)設(shè)備，不僅可以降低故障發(fā)生概率，也能夠提高安全使用壽命。

此外，PLC在使用過程中還具有自我診斷功能，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并且過濾自動(dòng)化控制中的錯(cuò)誤信息。PLC技術(shù)作為一種面向工礦企業(yè)的設(shè)備，而且其本身編程語言較為簡單，操作也較為便捷，在一定程度上降低了電氣自動(dòng)化控制對工程技術(shù)人員的要求，只需要進(jìn)行簡單的學(xué)習(xí)后，就可以使用。

2 ?PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

2.1 ?數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用

近年來，信息化水平不斷提高，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣，工業(yè)生產(chǎn)中也有很多計(jì)算機(jī)技術(shù)的影子，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷成熟，工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用也更加廣泛。這其中就包括PLC技術(shù)的貢獻(xiàn)和支持，一般的數(shù)控技術(shù)分為三種，分別為直線型、連續(xù)型和點(diǎn)位型。在這三種技術(shù)中，點(diǎn)位型數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用最為常見，因?yàn)辄c(diǎn)位型數(shù)控系統(tǒng)的靈活性強(qiáng)，可以全方位、靈活地進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并找到最符合加工特點(diǎn)的機(jī)床。因此在對電氣自動(dòng)化進(jìn)行系統(tǒng)控制的過程中，PLC技術(shù)可以更好地應(yīng)用在單板機(jī)式或者全功能型數(shù)控裝置中，也可以將這兩種裝置進(jìn)行結(jié)合，并且在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行內(nèi)部整改，實(shí)現(xiàn)機(jī)床的升級(jí)和改造[1]。

2.2 ?開關(guān)控制的應(yīng)用

對于傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)化控制技術(shù)而言，在控制開關(guān)方面，一般都是應(yīng)用磁性繼電器來完成對開關(guān)量的控制。這種傳統(tǒng)技術(shù)中存在許多問題，而且隨著電氣自動(dòng)化水平的提升、工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，傳統(tǒng)技術(shù)系統(tǒng)中的缺點(diǎn)也逐漸暴露出來，甚至很多問題已經(jīng)對工業(yè)的正常生產(chǎn)造成了極為嚴(yán)重的影響。

主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)問題：系統(tǒng)接線復(fù)雜、操作出點(diǎn)較多、穩(wěn)定性較低和可靠性較低等。PLC技術(shù)不僅可以完美地解決上述問題，保證最基本的工業(yè)生產(chǎn)，還能夠最大程度地降低故障發(fā)生概率[2]。PLC技術(shù)的開關(guān)控制能力極強(qiáng)，范圍從十幾點(diǎn)～幾萬點(diǎn)，可以說PLC技術(shù)控制的點(diǎn)數(shù)幾乎不受限制。具有這種能力主要是因?yàn)镻LC技術(shù)可以聯(lián)網(wǎng)，無論多少點(diǎn)都可以控制，這種邏輯控制問題可以說是多樣化的，而且PLC技術(shù)本身的硬件結(jié)構(gòu)可變，軟件程序也可以進(jìn)行編程，可以說是非常靈活，能夠完美滿足一個(gè)工業(yè)現(xiàn)場靈活變動(dòng)要求，這也是普通控制器無法比擬的。

例如，在應(yīng)用PLC技術(shù)的過程中，可以在短時(shí)間內(nèi)提高電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率和運(yùn)行質(zhì)量，如果現(xiàn)場需要變換工況和狀態(tài)，可以利用PLC技術(shù)進(jìn)行開關(guān)量控制，保證系統(tǒng)的完善性。

2.3 ?順序控制的應(yīng)用

除了上述兩個(gè)方面之外，PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行過程中可以有效縮短自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)長，降低電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的能耗，從而提高工業(yè)運(yùn)營生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，讓工業(yè)運(yùn)營生產(chǎn)得到全面發(fā)展。因此，PLC技術(shù)也可以在順序控制中得到應(yīng)用，通過順序的轉(zhuǎn)變可以實(shí)現(xiàn)科學(xué)化生產(chǎn)，結(jié)合生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序，可以讓生產(chǎn)過程有序穩(wěn)定地運(yùn)行，受到PLC技術(shù)的影響，系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)和時(shí)間順序會(huì)按照相應(yīng)的生產(chǎn)過程，自動(dòng)有序地進(jìn)行操作。

例如，某工廠在使用PLC技術(shù)的過程中，嚴(yán)格按照工廠原本的系統(tǒng)工藝過程進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后繪制出相應(yīng)的順序功能圖，最后根據(jù)順序功能圖畫出對應(yīng)的梯形圖。這是實(shí)現(xiàn)PLC技術(shù)對運(yùn)轉(zhuǎn)順序進(jìn)行控制的關(guān)鍵，因?yàn)橹挥刑岣邇?yōu)化了原有的元件，才能夠保證PLC技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中不會(huì)出現(xiàn)順序紊亂的問題。

3 ?PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的實(shí)際應(yīng)用案例

3.1 ?中央空調(diào)中的應(yīng)用

經(jīng)濟(jì)水平的提升讓人們對日常生活的舒適程度提出了更高的要求，中央空調(diào)就是現(xiàn)代化高品質(zhì)生活的一個(gè)重要標(biāo)志，當(dāng)前社會(huì)中，人們對中央空調(diào)系統(tǒng)的要求不斷提高。中央空調(diào)除了要具備節(jié)能性之外，還要能夠滿足對舒適性的要求。換言之，就是讓中央空調(diào)在最低能耗的情況下，保持整個(gè)環(huán)境的舒適程度，但是中央空調(diào)本身需要輻射的面積較大，需要實(shí)現(xiàn)的功能較多，因此其本身的消耗也相對較多。因此使用中央空調(diào)的過程中會(huì)消耗大量的電能。

例如，某大型商場的中央空調(diào)產(chǎn)生的電量占整體電量的60%，是其他設(shè)備用電量的一倍。而在中央空調(diào)中，消耗最大的是水泵，水泵的耗電量是空調(diào)系統(tǒng)耗電量的20%～ 40%，這存在巨大的能源浪費(fèi)的問題。采用PLC技術(shù)可以有效降低系統(tǒng)能耗，減輕空調(diào)系統(tǒng)散發(fā)出來的熱量，不僅如此，PLC技術(shù)在中央空調(diào)中的應(yīng)用還能夠最大程度地滿足人們的個(gè)性化需求，在減少環(huán)境污染的同時(shí)，也保證了居民的生活舒適度。

3.2 ?火電系統(tǒng)中的應(yīng)用

除了中央空調(diào)之外，PLC技術(shù)在火電系統(tǒng)中的應(yīng)用也是十分突出的，火電系統(tǒng)涵蓋的內(nèi)容很多，包括除灰系統(tǒng)、除渣系統(tǒng)、輸煤系統(tǒng)、水資源處理系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)的運(yùn)行需要根據(jù)實(shí)際的功能和性能情況，按照不同的程序、不同的批次進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中包括PLC技術(shù)中的加工次序和開關(guān)次數(shù)，它們也是火電廠運(yùn)行的重要輔助系統(tǒng)。以某火電場為例，為了實(shí)現(xiàn)對工作過程的調(diào)控，完成整個(gè)工廠的數(shù)據(jù)通信、生產(chǎn)調(diào)配等工作，充分利用了通訊設(shè)備和輔助系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了PLC系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，按照批次不同的程序，對整個(gè)工廠以及各生產(chǎn)階段具體操作任務(wù)實(shí)現(xiàn)了完整控制。通過上文對PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中具體應(yīng)用情況的分析，可以看出PLC技術(shù)本身具有非常強(qiáng)大的能力，不僅可靠性極高，抗干擾能力也極強(qiáng)，因此受到了廣大技術(shù)人員歡迎。

4 ?結(jié) ?論

綜上所述，從實(shí)際應(yīng)用的狀態(tài)上看，PLC技術(shù)配套齊全、功能完善，且實(shí)用性較強(qiáng)，易學(xué)易用。除此之外，PLC技術(shù)還具有傳統(tǒng)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)所不具有的體積重量和能耗優(yōu)勢，可以說從根本上提高了電氣自動(dòng)化的安全程度。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李全勝.PLC在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用探討 [J].時(shí)代汽車，2017（16）：25+27.

[2] 田立盼.PLC在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用探討 [J].南方農(nóng)機(jī)，2018，49（11）：207+216.

作者簡介：李穎（1990-），女，漢族，陜西西安人，助理工程師，碩士研究生，研究方向：土地工程。