PLC在電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

郭昆侖 姚瑞

摘要：PLC控制系統(tǒng)是一種使用模擬以及數(shù)字輸入方式的設(shè)備控制系統(tǒng)，其實(shí)質(zhì)上是一臺(tái)能夠進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)。所以PLC控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成與普通的計(jì)算機(jī)只有著很小的差異，其包括電源、CPU處理器、輸入與輸出端口以及其他硬件部位。在自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用越來(lái)越普遍的今日，在電氣設(shè)備控制中也更多地使用了自動(dòng)控制系統(tǒng)，而其功能也在不斷地完善。比如在一些較為惡劣的工業(yè)作業(yè)環(huán)境中，PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)也就能夠發(fā)揮出許多的輔助效應(yīng)來(lái)完成工作目標(biāo)，因此研究PLC系統(tǒng)能夠促進(jìn)電氣設(shè)備的自動(dòng)化水平提高。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備；PLC控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)應(yīng)用

一、PLC在電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)

1.1控制任務(wù)評(píng)估

為保證PLC在電氣設(shè)備控制系統(tǒng)中的有效運(yùn)用，及時(shí)完成相應(yīng)的設(shè)計(jì)工作，對(duì)控制任務(wù)進(jìn)行科學(xué)評(píng)估，確保PLC可以廣泛運(yùn)用在電氣設(shè)備控制系統(tǒng)中。根據(jù)電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況，選擇PLC的主要類(lèi)型及運(yùn)行方式，保證在電氣設(shè)備控制系統(tǒng)中的可靠運(yùn)行，主要考慮PLC的規(guī)模、數(shù)據(jù)處理速度、設(shè)計(jì)難度等有關(guān)內(nèi)容，以滿足電氣設(shè)備控制系統(tǒng)需求為主，對(duì)系統(tǒng)功能做出科學(xué)正確的評(píng)估，提高了PLC運(yùn)用的實(shí)效性。

1. 2PLC型號(hào)選擇

考慮電氣設(shè)備的安全性能，對(duì)PLC型號(hào)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)做出科學(xué)分析與考慮，結(jié)合電氣設(shè)備運(yùn)行參數(shù)來(lái)選擇合適的PLC型號(hào)，進(jìn)行科學(xué)選型，考慮生產(chǎn)廠家，了解設(shè)備用戶的要求、設(shè)計(jì)習(xí)慣，考慮設(shè)施產(chǎn)品的配套性，提高PLC自身的可靠性，使用正規(guī)廠家的PLC。輸入和輸出點(diǎn)數(shù)是PLC的主要參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，有適當(dāng)余量，將統(tǒng)計(jì)后的輸入及輸出點(diǎn)數(shù)作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)，根據(jù)產(chǎn)品自身特點(diǎn)，對(duì)其輸入輸出點(diǎn)數(shù)作出實(shí)時(shí)調(diào)整。

1.3自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

運(yùn)用PLC技術(shù)來(lái)進(jìn)行電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，遵循基本的安全性、完整性等原則，有效的進(jìn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，確保電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行功率可以滿足基本的生產(chǎn)要求。依次進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)、抗干擾設(shè)計(jì)、電路連接設(shè)計(jì)，科學(xué)編寫(xiě)整個(gè)系統(tǒng)的硬件與軟件程序，構(gòu)建基礎(chǔ)框架，保證了后續(xù)工作的順利開(kāi)展。

1.4系統(tǒng)調(diào)試

PLC設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)調(diào)試是最后一項(xiàng)工作，相應(yīng)的技術(shù)人員對(duì)整個(gè)系統(tǒng)展開(kāi)嚴(yán)格、專(zhuān)業(yè)化的模擬調(diào)試和聯(lián)機(jī)測(cè)試，及時(shí)明確電氣設(shè)備控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的，從而保證PLC能夠適應(yīng)電氣設(shè)備控制系統(tǒng)運(yùn)行。掌握專(zhuān)業(yè)化的工藝操作技術(shù)，通過(guò)在系統(tǒng)外接入開(kāi)關(guān)的方式來(lái)啟動(dòng)模擬信號(hào)，準(zhǔn)確的判斷整個(gè)控制系統(tǒng)的工藝標(biāo)準(zhǔn)，及時(shí)關(guān)注二極管工作狀態(tài)，展開(kāi)有效的系統(tǒng)聯(lián)機(jī)調(diào)試，借助編程器依次進(jìn)行分級(jí)、分段調(diào)試，掌握基本的安全策略，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)控制系統(tǒng)中的缺陷問(wèn)題。

二、PLC在電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用案例

2.1應(yīng)用于樓宇控制

現(xiàn)如今許多物業(yè)公司弱電工程技術(shù)力量水準(zhǔn)不一，導(dǎo)致有的樓宇控制工程只有少數(shù)空調(diào)調(diào)風(fēng)口能使用，而其余作用難以發(fā)揮。如集水井控制柜損壞嚴(yán)重卻不維修，當(dāng)水位上升至警戒線時(shí)，危險(xiǎn)信號(hào)不能被及時(shí)傳達(dá)到監(jiān)控總機(jī)；部分風(fēng)機(jī)盤(pán)安裝在不合理的地方，保養(yǎng)困難，最后變成了廢棄物。要改變這種糟糕的物業(yè)局面，關(guān)鍵在于運(yùn)用PLC技術(shù)。

2.2應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)

為了電氣設(shè)備能順利地投入作業(yè)，在設(shè)計(jì)控制時(shí)需要用到大量的數(shù)字、字母和有關(guān)的符號(hào)語(yǔ)言。這些都屬于電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中的數(shù)控系統(tǒng)的組成元素。為保證數(shù)控系統(tǒng)的順利運(yùn)行，控制系統(tǒng)必須要做到高效有力。PLC控制系統(tǒng)能有效地做到這一點(diǎn)，它的使用概率是最高的，相比于傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)的廣泛運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)定位更加精準(zhǔn)，系統(tǒng)操作難度降低，方便了操作員工的操作工作。毋庸置疑，PLC控制系統(tǒng)是促使工業(yè)自動(dòng)化效率大大提高的最佳選項(xiàng)。

2.3應(yīng)用于信息控制

通過(guò)PLC控制總線系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的交換是一個(gè)比較可靠的方法。比如一個(gè)機(jī)器人到達(dá)指定方位后再利用總線系統(tǒng)來(lái)傳達(dá)信息給PLC，等到PLC收到信息并確定機(jī)器人已經(jīng)到位了，那么再利用總線把信息傳給焊機(jī)，最后開(kāi)啟電源。對(duì)于相對(duì)更簡(jiǎn)單的設(shè)施，可以免去總線傳遞信息這一環(huán)節(jié)，直接地傳遞開(kāi)關(guān)量信號(hào)即可。通過(guò)PLC來(lái)控制總線有許多優(yōu)勢(shì)，例如成本少，集成簡(jiǎn)便，連接后就可使用。對(duì)于控制系統(tǒng)性能好的機(jī)器人而言，PLC的作用是可以被替換的，它們可當(dāng)做控制核心，直接利用總線或者開(kāi)關(guān)量通道來(lái)給附近的設(shè)施傳遞信息。

2.4運(yùn)用于中央空調(diào)控制

通常來(lái)說(shuō)，兩類(lèi)控制模式構(gòu)成了中央空調(diào)控制系統(tǒng)：繼電器控制模式和直接型數(shù)字控制模式。因此，要想讓中央空調(diào)的自動(dòng)控制功能更明顯的展現(xiàn)出來(lái)，就要利用得到許多企業(yè)認(rèn)可的、占空間小、性價(jià)比高的PLC控制系統(tǒng)，從而取代舊的系統(tǒng)控制模式來(lái)控制電器設(shè)備。PLC系統(tǒng)的使用，極大地提高了人們生活、工作的體驗(yàn)感，工作的效率也得到了提升，同時(shí)還減少了能源的浪費(fèi)，保障了監(jiān)管與檢驗(yàn)的優(yōu)質(zhì)。

2.5對(duì)閉環(huán)系統(tǒng)的控制

通過(guò)PLC的自動(dòng)控制技術(shù)可以有效的滿足這方面的需求，對(duì)不同電氣設(shè)備泵機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行不同的控制，達(dá)到運(yùn)行狀態(tài)的良好。傳統(tǒng)的人力控制格局也被PLC技術(shù)的應(yīng)用打破，將工業(yè)設(shè)備電機(jī)的智能自動(dòng)控制在現(xiàn)實(shí)中實(shí)現(xiàn)。

三、結(jié)語(yǔ)

借助PLC進(jìn)行電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)和實(shí)際使用，能夠強(qiáng)化整體控制系統(tǒng)的質(zhì)量，也可以為控制工作提供更好的技術(shù)保障。而電氣設(shè)備要想實(shí)現(xiàn)自控系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計(jì)以及功能發(fā)揮，應(yīng)該要明確PLC在系統(tǒng)控制中呈現(xiàn)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，對(duì)控制任務(wù)開(kāi)展科學(xué)的評(píng)估，依照實(shí)際運(yùn)用情況進(jìn)行型號(hào)選擇，也應(yīng)該積極開(kāi)展系統(tǒng)調(diào)試。在實(shí)際使用過(guò)程中，需要借助多項(xiàng)信息技術(shù)模塊開(kāi)展抗干擾，通過(guò)對(duì)各項(xiàng)信號(hào)實(shí)施電平轉(zhuǎn)化，可以讓現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的使用。同時(shí)，也能借助故障診斷程序?qū)Ω黜?xiàng)故障信息開(kāi)展診斷，更好分析輸出以及輸入信號(hào)對(duì)電纜造成的影響，以此對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行科學(xué)的保護(hù)。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：中信重工機(jī)械股份有限公司）

作者簡(jiǎn)介：

郭昆侖（1989.12.16），性別：男；籍貫：河南平頂山；民族：漢；學(xué)歷：本科、學(xué)士；職稱：助理工程師；職務(wù)：電氣設(shè)計(jì)；研究方向：配電與PLC控制。

姚瑞（1992.11.10），性別：男；籍貫：山東萊陽(yáng)；民族：漢；學(xué)歷：本科、學(xué)士；職稱：助理工程師；職務(wù)：電氣設(shè)計(jì)；研究方向：自動(dòng)檢測(cè)與智能控制。