PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

李動(dòng)

摘? ?要：PLC是一種具有諸多功能和優(yōu)點(diǎn)的控制系統(tǒng)，被廣泛應(yīng)用于電自動(dòng)化控制領(lǐng)域中電動(dòng)機(jī)、控制系統(tǒng)和集成電路系統(tǒng)中，并且隨著科技的發(fā)展以及智能化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，PLC技術(shù)的發(fā)展也在不斷取得進(jìn)步，逐漸被廣泛應(yīng)用于其他智能化行業(yè)中。基于此，本文首先分析了PLC技術(shù)的內(nèi)涵，并對(duì)PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用進(jìn)行了探討，希望可以為相關(guān)行業(yè)工作者提供參考。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù)? 電氣自動(dòng)化? 控制? 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：V284.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2020）06（b）-0095-02

近些年來(lái)，隨著科技的發(fā)展及智能化、自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，PLC技術(shù)的問(wèn)世逐漸代替了電氣自動(dòng)化行業(yè)中的接觸器和繼電器。PLC技術(shù)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，如可操作性強(qiáng)、便于維護(hù)更新，并且擁有較強(qiáng)的抗干擾能力，對(duì)于環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)，即使在惡劣的環(huán)境中也可以應(yīng)用，并且為操作人員的安全提供了保障[1]。在電氣自動(dòng)化控制中，PLC技術(shù)的適用性較強(qiáng)，能夠適用于開(kāi)關(guān)量控制、數(shù)控系統(tǒng)控制、順序控制和閉環(huán)控制等多種控制系統(tǒng)。這也需要操作人員與具體需求相結(jié)合，將PLC技術(shù)應(yīng)用于合適的控制系統(tǒng)中，充分發(fā)揮其功能，有效增強(qiáng)控制效果，確保生產(chǎn)的順利展開(kāi)。本文首先分析了PLC技術(shù)的內(nèi)涵，并對(duì)PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用進(jìn)行了探討，希望可以為相關(guān)行業(yè)工作者提供參考。

1? PLC技術(shù)的內(nèi)涵及工作原理

1.1 內(nèi)涵

簡(jiǎn)而言之，PLC技術(shù)是一種能夠用于編程和控制的技術(shù)。在內(nèi)部程序運(yùn)行和運(yùn)籌方面都能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化。現(xiàn)如今我國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，電氣自動(dòng)化行業(yè)也得到了廣泛的關(guān)注和重視，進(jìn)而也促進(jìn)了PLC技術(shù)的快速發(fā)展，并且PLC技術(shù)也為科技的變化注入了無(wú)限活力，是電子自動(dòng)化領(lǐng)域的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。PLC技術(shù)廣泛吸收了諸多新型技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，并且切實(shí)有效地解決了傳統(tǒng)技術(shù)模式中可靠性較低、運(yùn)行效率較低的問(wèn)題，并且該項(xiàng)技術(shù)不需要以復(fù)雜、難度較高的編程技術(shù)作為基礎(chǔ)，只需要簡(jiǎn)單的編程技術(shù)便可使用，所以這也是PLC技術(shù)應(yīng)用范圍廣、適用性強(qiáng)的原因。PLC技術(shù)由美國(guó)研發(fā)，至今在我國(guó)已經(jīng)發(fā)展趨于成熟，并且近些年來(lái)被廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，應(yīng)用功能較多，大大提高了工作效率，減少了工作中出現(xiàn)的問(wèn)題，并且在一定程度上節(jié)省了生產(chǎn)成本。同時(shí)，PLC技術(shù)屬于一種計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，編制出的程序?yàn)橐环N獨(dú)立性較強(qiáng)的存儲(chǔ)器，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)功能。在使用過(guò)程中其具有較高的存儲(chǔ)量，使用起來(lái)便利性較強(qiáng)，并且其大內(nèi)存的特點(diǎn)為存儲(chǔ)信息提供了便捷，并且從歷史記錄中便可以搜索到相關(guān)信息，發(fā)生故障時(shí)可以與正常數(shù)據(jù)對(duì)比，為維修提供依據(jù)。

1.2 工作原理

最開(kāi)始時(shí)，PLC技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用較為普遍，但是隨著科技的不斷進(jìn)步，該項(xiàng)技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。其主要優(yōu)勢(shì)為有效保障工業(yè)生產(chǎn)的安全性，為人們提供便利。存儲(chǔ)器的邏輯運(yùn)算和順序控制是其主要的工作原理，基于建立和輸出模擬量和數(shù)字量，進(jìn)而完成控制電力設(shè)備的功能。PLC的核心技術(shù)為計(jì)算機(jī)技術(shù)和單片機(jī)技術(shù)，過(guò)去的電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，因?yàn)榧夹g(shù)水平不高，設(shè)備線路具有一定的復(fù)雜性。并且安全問(wèn)題頻發(fā)，但是PLC技術(shù)有效改善了這一局面，其設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大，完全取代了以前的工業(yè)控制設(shè)備。在邏輯關(guān)系的作用下，PLC繼電器完美代替了傳統(tǒng)的連接導(dǎo)線，大大提高了系統(tǒng)的安全性，并且相較于過(guò)往的繼電器設(shè)備，PLC的抗干擾能力明顯更強(qiáng)，逐漸被廣泛應(yīng)用于復(fù)雜、惡劣的環(huán)境中，除此之外，PLC技術(shù)還有指令簡(jiǎn)單、操作難度低等優(yōu)勢(shì)[2]。

2? PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

2.1 開(kāi)關(guān)量邏輯控制

PLC技術(shù)最為廣泛的應(yīng)用便是開(kāi)關(guān)量邏輯控制，也是其最基本的應(yīng)用，已經(jīng)漸漸代替了過(guò)往的繼電器邏輯控制裝置，顯示出了它的諸多優(yōu)勢(shì)，如較強(qiáng)的靈活性、較高的安全性和穩(wěn)定性、較強(qiáng)的抗干擾能力、編程簡(jiǎn)單等。在控制開(kāi)關(guān)量方面，PLC技術(shù)應(yīng)用能力較強(qiáng)，它能夠控制的輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)有時(shí)能夠達(dá)到幾千點(diǎn)甚至幾萬(wàn)點(diǎn)，完全不受任何限制，相對(duì)于繼電器開(kāi)關(guān)量控制，節(jié)省了大量的時(shí)間和資源，大大地改善了系統(tǒng)功能，并且PLC技術(shù)能夠有效解決所控制的組合邏輯問(wèn)題、時(shí)序邏輯問(wèn)題、需要高速計(jì)數(shù)的邏輯問(wèn)題等。對(duì)于電自動(dòng)化控制來(lái)說(shuō)，明確全部自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)能耗需求十分重要，根據(jù)實(shí)際提高對(duì)系統(tǒng)開(kāi)關(guān)量技術(shù)應(yīng)用的分析，完成自動(dòng)化控制技術(shù)與開(kāi)關(guān)量因素的適應(yīng)，通過(guò)PLC技術(shù)有效增強(qiáng)電子自動(dòng)化開(kāi)關(guān)量控制能力。

2.2 運(yùn)動(dòng)控制和過(guò)程控制

PLC技術(shù)的運(yùn)動(dòng)控制主要通過(guò)軌跡控制實(shí)現(xiàn)，同時(shí)包括圓周控制和直線控制。與市場(chǎng)的實(shí)際需求相結(jié)合，很多生產(chǎn)廠家都研發(fā)出了一些運(yùn)動(dòng)控制模塊，其主要作用便是提供單軸位置或多軸位置給為步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)，并提高其運(yùn)行速度。除此之外，PLC技術(shù)還具有脈沖控制的功能，并且控制的精度較強(qiáng)。現(xiàn)如今，該項(xiàng)技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于機(jī)械的裝配、電梯、機(jī)器人等諸多行業(yè)。PLC的過(guò)程控制主要依托于其生產(chǎn)參數(shù)而進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如溫度、壓力、速率等，不但能夠完成A/D同D/A之間的轉(zhuǎn)換，并且還能夠形成閉環(huán)，對(duì)于調(diào)節(jié)PID等生產(chǎn)過(guò)程具有積極意義，并且還具有專門(mén)的PID閉環(huán)調(diào)節(jié)模塊，有效滿足了市場(chǎng)需要[3]。

2.3 順序控制

如果想要維持電氣設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行，需要選擇PLC技術(shù)或與PLC技術(shù)相似的運(yùn)行方式，能夠在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中有線實(shí)現(xiàn)對(duì)其的控制。同時(shí)，在其運(yùn)行過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)能量耗費(fèi)的問(wèn)題，并且極易受到多種經(jīng)濟(jì)因素的影響，進(jìn)而導(dǎo)致其運(yùn)行的順序也會(huì)發(fā)生一定的改變，所以這就需要電氣自動(dòng)化技術(shù)在應(yīng)用需求方面與順序控制的實(shí)際需要具有同一性。對(duì)于電氣自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)的所有順序進(jìn)行控制，都需要根據(jù)PLC技術(shù)的運(yùn)轉(zhuǎn)需求進(jìn)行對(duì)應(yīng)的調(diào)整。在實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化繼電器技術(shù)處理后需要有效提供每一個(gè)繼電器的運(yùn)行效率，有效解決系統(tǒng)控制策略的適應(yīng)問(wèn)題。

2.4 模擬量和集中控制

大型和中型的PLC通常使用模塊式結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)由諸多模塊構(gòu)成，主要包括CPU模塊、輸入、輸出模塊、電源模塊、檢測(cè)溫度和位置模塊、PID控制模塊和通訊模塊等等。該結(jié)構(gòu)的組合十分靈活，因?yàn)槠淇刂茖?duì)象具有一定的差異性，控制系統(tǒng)也就能夠由多種不同的模塊構(gòu)成。例如，在控制溫度、壓力、流量等模擬量方面，在模擬量I/O模塊的輔助作用下，有效轉(zhuǎn)換模擬量和數(shù)字量之間的A/D和D/A，并達(dá)到控制閉環(huán)PID的效果，進(jìn)而滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求。PLC對(duì)設(shè)備的控制功能較多，不但能夠完成單臺(tái)的控制，還可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)的控制，充分發(fā)揮其集中控制功能，不但可以滿足生產(chǎn)過(guò)程對(duì)于控制的需求，又能夠有效控制自身。除此之外，PLC技術(shù)還具有自我診斷的功能，如果運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)了問(wèn)題，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并找出問(wèn)題所在，為維修工作人員提供了極大的便利。

3? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展，技術(shù)如果止步不前只會(huì)被淘汰，PLC技術(shù)具有其他技術(shù)所不具備的優(yōu)勢(shì)，并且能夠有效滿足市場(chǎng)需求，取得了巨大的進(jìn)步。該項(xiàng)技術(shù)能夠有效應(yīng)用于電子自動(dòng)化控制行業(yè)，并且充分發(fā)揮其功能及優(yōu)勢(shì)，有利于推動(dòng)電子控制行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[3] 郝帥.智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用研究[J].科技風(fēng)，2020（4）：16.