電氣自動化控制中的PLC 應(yīng)用分析

溫利莉

（廣州市工貿(mào)技師學(xué)院，廣東 廣州 510425）

0 引 言

對于電氣自動化控制而言，PLC 的作用和影響不容小覷，而這得益于其自身的諸多優(yōu)勢，如適用性廣、操作靈活、定位精度高、誤差較小等。若應(yīng)用得當(dāng)，不僅有助于電氣工程效率的提升，還可結(jié)合智能控制、一體化技術(shù)降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)電氣自動化控制工作更快更好發(fā)展。

1 PLC 的應(yīng)用價值

可編程邏輯控制器簡稱PLC，一般由電源、CPU主板、內(nèi)存以及顯示器等部分構(gòu)成，是一種專為工業(yè)現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)計的電子系統(tǒng)裝置。即基于微處理器和數(shù)字運(yùn)算操作，在可編程序的存儲器內(nèi)執(zhí)行一系列的操作指令，包括邏輯運(yùn)算、計數(shù)、定時、順序控制、算數(shù)運(yùn)算等，隨后以模擬式或數(shù)字式的輸入輸出接口對不同類型的生產(chǎn)過程或機(jī)械活動進(jìn)行控制。較傳統(tǒng)的控制模式，它克服了通用性差、可靠性低、接線復(fù)雜、功耗高等缺點(diǎn)，而且方便易學(xué)、安全靈活、直觀形象，有著非常廣闊的應(yīng)用空間，是在電氣自動化控制中強(qiáng)調(diào)應(yīng)用PLC 的主要原因[1]。

具體的說，若企業(yè)在電氣自動化控制中合理應(yīng)用PLC，可通過電氣控制自動化程度的改善提升生產(chǎn)效率，借助其數(shù)控功能可更高效準(zhǔn)確地定位電氣設(shè)備故障，以此縮短故障時間，降低企業(yè)損失，并為技術(shù)人員把握設(shè)備狀態(tài)信息提供重要的參考，保證電氣設(shè)備可靠運(yùn)轉(zhuǎn)，安全耐用，提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2 電氣自動化控制中的PLC 應(yīng)用

2.1 應(yīng)用途徑

2.1.1 用于開關(guān)量控制

開關(guān)量控制是電氣自動化控制過程中的重要一環(huán)，但以往使用的繼電器選擇點(diǎn)位多，操作相對復(fù)雜，還可能因突發(fā)情況降低控制可靠性。PLC 技術(shù)的引入可顯著改善上述問題，促進(jìn)開關(guān)量控制更加安全穩(wěn)定。簡單的說，就是取代傳統(tǒng)的繼電器為可編程的存儲器實(shí)現(xiàn)虛擬化的繼電器，解決反應(yīng)時間長的問題。通過自動化轉(zhuǎn)化提高反應(yīng)速度，結(jié)合顯示器的監(jiān)控作用強(qiáng)化對觸點(diǎn)故障的控制效果，從而避免電氣設(shè)備短路，提高電氣設(shè)備的生產(chǎn)效率。

2.1.2 用于電氣順序控制

隨著電氣生產(chǎn)自動化水平的不斷提升，它的運(yùn)行時間隨之延長，能源消耗隨之增加，一定程度上增大了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)支出。在電氣順序控制中合理應(yīng)用PLC技術(shù)，可使其按照預(yù)期順序運(yùn)行，節(jié)約企業(yè)生產(chǎn)成本，減少不必要的能源損耗。具體的順序控制需要立足實(shí)際的生產(chǎn)流程和工藝特點(diǎn)，經(jīng)PLC 處理保證電氣自動化有序運(yùn)行，結(jié)合主站和開關(guān)控制消除傳統(tǒng)繼電器的調(diào)控缺陷，使得電氣自動化更加靈活運(yùn)行。同時，獨(dú)立設(shè)置自動化控制模塊還有助于減少不同模塊之間的相互干擾，為順利生產(chǎn)創(chuàng)造良好的條件[2]。

2.1.3 用于閉環(huán)系統(tǒng)控制

電氣自動化控制有著多種方式且效果不一，大體可分為連續(xù)控制、執(zhí)行控制和點(diǎn)位控制3 類。其中，點(diǎn)位控制中的單片控制通常需要工作人員具備豐富的專業(yè)理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計難度較大，但借助PLC 技術(shù)可大幅提升數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性，進(jìn)而促進(jìn)電氣設(shè)備和系統(tǒng)的良好運(yùn)行。值得注意的是，在應(yīng)用PLC 時需要全面掌握電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、時間等參數(shù)，以此優(yōu)化開機(jī)方式及其啟動過程獲得更好的調(diào)節(jié)效果。

2.2 具體應(yīng)用

2.2.1 在礦山行業(yè)中的應(yīng)用

PLC 技術(shù)在礦山電氣自動化控制中發(fā)揮了重要作用。例如，利用PLC 技術(shù)結(jié)合變頻器改造通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行變頻控制，進(jìn)而改善風(fēng)機(jī)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，為煤礦安全生產(chǎn)提供重要的保障。在提升機(jī)中借助PLC技術(shù)組合安裝新舊控制臺用于實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定生產(chǎn)，即通過操控控制元件精細(xì)調(diào)節(jié)提升機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，使其保持精準(zhǔn)高效的運(yùn)行狀態(tài)，減少人為失誤引發(fā)的設(shè)備故障。還可經(jīng)顯示屏實(shí)時了解提升機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)變化，甚至提醒人員快速發(fā)現(xiàn)、定位、解決故障。其中，PLC 保護(hù)功能最為突顯，即根據(jù)接收信號加以邏輯判斷，采取提升到位抱閘、立即抱閘、電氣制動以及報警等保護(hù)措施，以期保護(hù)礦山提升機(jī)的安全可靠運(yùn)行[3]。在排水系統(tǒng)中運(yùn)用PLC 技術(shù)，不僅可以發(fā)揮保溫、防漏功能，還可以利用其檢測功能掃描現(xiàn)場作業(yè)情況。出現(xiàn)緊急情況時還可自動報警，提高工作效率，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，提升水資源的利用率。此外，在油缸活塞電氣系統(tǒng)中還可應(yīng)用PLC 技術(shù)合理調(diào)節(jié)和控制井下風(fēng)門的角度大小等。

2.2.2 在冶金行業(yè)中的應(yīng)用

對于貴金屬的加工生產(chǎn)，PLC 技術(shù)有著不容忽視的應(yīng)用價值。通過增設(shè)多個傳感器于加工機(jī)臺周圍，以檢測貴重金屬的加工參數(shù)并將其傳至控制器。如果指令觸發(fā)，則會執(zhí)行下一步動作；反之，PLC 系統(tǒng)會自動進(jìn)行檢測并發(fā)出故障報警，提醒工作人員檢修故障，使得冶金加工生產(chǎn)更加精密，加工質(zhì)量能夠得到可靠保障，同時降低加工成本。在鋼鐵鍛造過程中也有必要引入PLC 技術(shù)。例如，加工鋼筋時將PLC 應(yīng)用于輸出檢測端，可先在設(shè)備控制器客戶端中輸入加工參數(shù)，并在PLC 的作用下監(jiān)控各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)。當(dāng)鋼筋到達(dá)檢測端時，則會利用金屬傳感器收集其具體的數(shù)據(jù)信息并傳遞至控制器，隨后結(jié)合設(shè)定的內(nèi)部指令執(zhí)行動作直至進(jìn)入閘刀電機(jī)位置，并經(jīng)觸發(fā)指令促使電機(jī)剪裁鋼筋等，以此將鋼筋加工過程控制在允許范圍內(nèi)，既解放人力提高效率，又保證質(zhì)量節(jié)約成本。

3 電氣自動化控制中PLC 的發(fā)展趨勢

盡管PLC 技術(shù)在電氣自動化控制中應(yīng)用廣泛，發(fā)揮了十分重要的作用，為企業(yè)節(jié)約了一定的人力、物力、財力，真正促進(jìn)了企業(yè)創(chuàng)收，但其尚不完善，還有一些地方需要改進(jìn)和完善。

首先，要想進(jìn)一步提高PLC 技術(shù)的應(yīng)用價值，拓展其應(yīng)用領(lǐng)域，應(yīng)該在工作人員的技術(shù)整合與運(yùn)行維護(hù)過程中將技術(shù)升級作為重點(diǎn)內(nèi)容，包括電氣自動化水平和自動化控制理論的創(chuàng)新與實(shí)踐，以此為PLC 技術(shù)更深更廣的融合電氣自動化控制奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。其次，為確保PLC 能夠可靠服務(wù)于電氣自動化控制，應(yīng)該重視現(xiàn)實(shí)中PLC 的應(yīng)用問題，如電磁波干擾等因素。要借助技術(shù)創(chuàng)新繼續(xù)增強(qiáng)其抗干擾能力，使其順利適用于不同的操作過程和復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境。再次，為獲得理想的處理能力，PLC 應(yīng)該朝著大容量、高速度方向發(fā)展。同時，為滿足市場的實(shí)際需求，應(yīng)趨向于超小型和超大型，并充分結(jié)合聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)開發(fā)智能模塊，拓展編程語言，用于快速檢測與處理電氣設(shè)備故障，從而促進(jìn)電氣自動化控制更為安全、高效、精準(zhǔn)、可靠[4]。最后，應(yīng)培養(yǎng)與之工作要求相適應(yīng)的操作人員，通過完善更新知識儲備，不斷練習(xí)PLC 技術(shù)操作，及時了解前沿技術(shù)，為PLC 技術(shù)應(yīng)用于電氣自動化控制以及升級優(yōu)化提供支持。因此，PLC 在電氣自動化控制中的應(yīng)用依舊具有較大的發(fā)展空間，需要借助上述措施盡快實(shí)現(xiàn)。

4 結(jié) 論

電氣自動化控制中PLC 的應(yīng)用，提升的不只工作效率，還能進(jìn)一步改善控制效率，進(jìn)而增加企業(yè)效益。但是，隨著對生產(chǎn)要求的不斷提高，應(yīng)在應(yīng)用PLC 技術(shù)的同時考慮電波等干擾因素，并適時結(jié)合運(yùn)用相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)，強(qiáng)化電氣自動化控制實(shí)效，為企業(yè)健康發(fā)展提供強(qiáng)大的動力。