PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中應(yīng)用與信息化管理思路

曾 波

（國(guó)網(wǎng)國(guó)際發(fā)展有限公司 國(guó)網(wǎng)巴控公司，北京 100045）

0 引 言

工廠的電氣自動(dòng)化控制主要應(yīng)用在廠房設(shè)備的自動(dòng)化控制上。如今，PLC在各行各業(yè)中已經(jīng)被廣泛使用，其應(yīng)用促使了控制系統(tǒng)功能的全面性，使得設(shè)備控制運(yùn)行更加完善。

1 PLC概述

1.1 PLC的含義

PLC實(shí)際就是結(jié)合機(jī)動(dòng)化技術(shù)、微機(jī)控制技術(shù)以及機(jī)電器控制技術(shù)的可編程邏輯控制器，被使用在工業(yè)生產(chǎn)中的控制設(shè)計(jì)里。PLC控制系統(tǒng)由各軟件和硬件設(shè)備組合而成，且每個(gè)控制設(shè)備都是獨(dú)立的，主要包括CPU、儲(chǔ)存器、輸入輸出模塊以及編輯系統(tǒng)，工作內(nèi)容就是對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析以及處理等[1]。

1.2 PLC的結(jié)構(gòu)

PLC控制系統(tǒng)大體可以分為整體式和組合式兩種。其中，組合式的靈敏度更高一些，在實(shí)際的生產(chǎn)中組合式結(jié)構(gòu)會(huì)根據(jù)不同的生產(chǎn)模式和生產(chǎn)功能進(jìn)行組合，而整體式結(jié)構(gòu)相對(duì)單一，成本較低且輸出輸入電源較為穩(wěn)定。組合式結(jié)構(gòu)的總線板上線槽比較多，能夠?qū)δK進(jìn)行自主識(shí)別，同時(shí)可以由不同的組合形態(tài)形成不同的控制模式及功能，提高運(yùn)行的穩(wěn)定性[2]。結(jié)合及時(shí)的生產(chǎn)程序可選擇就地控制和集中控制來(lái)設(shè)置第一電動(dòng)機(jī)，如某廠房?jī)?nèi)有11臺(tái)電動(dòng)機(jī)，確定它們之間的順序及邏輯關(guān)系可知，在電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行、正常關(guān)機(jī)以及事故出現(xiàn)關(guān)機(jī)時(shí)分別有3種順序進(jìn)行控制，詳細(xì)控制順序如圖1所示。

圖1 控制順序圖

1.3 PLC的功能和優(yōu)勢(shì)

PLC的基本功能主要包括第一邏輯控制、定時(shí)控制、計(jì)數(shù)控制以及步進(jìn)控制等。第一邏輯控制功能又被稱為位處理功能，是PLC控制系統(tǒng)中最基本的功能，定時(shí)控制功能運(yùn)用定時(shí)器來(lái)進(jìn)行控制，計(jì)數(shù)控制功能是在計(jì)數(shù)時(shí)產(chǎn)生數(shù)值狀態(tài)信號(hào)，然后通過(guò)狀態(tài)信號(hào)控制設(shè)備，而步進(jìn)控制是通過(guò)數(shù)個(gè)位移寄存器來(lái)進(jìn)行控制，時(shí)間邏輯信號(hào)和計(jì)數(shù)邏輯信號(hào)是步進(jìn)控制的轉(zhuǎn)換條件。此外，PLC還具有數(shù)據(jù)處理、回路控制、通信聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)督控制以及停電記憶等控制功能[3]。現(xiàn)如今，PLC控制技術(shù)可以滿足多元化的控制需求，并在不斷向智能化方向發(fā)展，隨著PLC技術(shù)的不斷發(fā)展已經(jīng)研制出超輕量級(jí)的PLC模塊，重量在150 g以下，大小在100 mm以下，由于體積超小化所以在運(yùn)行時(shí)耗能極低，安裝方式也較為方便簡(jiǎn)單。

2 PLC技術(shù)功能與特點(diǎn)概述

在使用PLC技術(shù)前，需要對(duì)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行初始化，在此過(guò)程中可以準(zhǔn)確采集電氣設(shè)備相應(yīng)的參數(shù)與信息，進(jìn)而顯示電氣設(shè)備的行管數(shù)據(jù)和操作流程。PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中可以在最大程度上提高設(shè)備處理效率。在PLC技術(shù)的應(yīng)用中，繼電器作為其中的主要設(shè)備，會(huì)對(duì)PLC技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果產(chǎn)生至關(guān)重要的影響，現(xiàn)使用的繼電器與傳統(tǒng)繼電器存在不同，在運(yùn)行過(guò)程中不需要導(dǎo)線，無(wú)需考慮節(jié)點(diǎn)變位的時(shí)間和返回系數(shù)，因此很大程度上提高了數(shù)據(jù)處理效率，大大降低了數(shù)據(jù)處理的復(fù)雜性。此外，PLC技術(shù)的應(yīng)用還能在很大程度上提高電氣設(shè)備自動(dòng)化控制的便利性，大幅提高設(shè)備管理能力，為電氣設(shè)備的高效率運(yùn)行和高質(zhì)量運(yùn)行奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3 PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

PLC技術(shù)在工業(yè)設(shè)備自動(dòng)控制應(yīng)用中效果顯著。在實(shí)現(xiàn)PLC技術(shù)的前期，自動(dòng)化控制的效果還比較低，實(shí)際價(jià)值也較低，但是近幾年我國(guó)工業(yè)科技化水平的大力提升，使得各行業(yè)對(duì)自動(dòng)化控制的需求也越來(lái)越高，PLC技術(shù)繼續(xù)不斷地更新，提高了自動(dòng)化控制能力。將PLC技術(shù)應(yīng)用于更多的工業(yè)生產(chǎn)中，不僅提高了工業(yè)生產(chǎn)利潤(rùn)，而且提升了電氣自動(dòng)化的可持續(xù)發(fā)展。

隨著PLC技術(shù)的普及和發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)對(duì)自動(dòng)化控制的需求。需求的加大，使得PLC技術(shù)在發(fā)展中應(yīng)考慮到成本問(wèn)題，特別是在控制順序和開(kāi)關(guān)量這兩個(gè)方面。加快PLC技術(shù)研究，可以提升PLC技術(shù)自動(dòng)化控制的發(fā)展腳步，目前提升自動(dòng)化控制的主要方式是融合信息技術(shù)和PLC技術(shù)[4]。PLC技術(shù)在中發(fā)電廠中的應(yīng)用可以大大提高發(fā)電廠的工作效率，對(duì)爐渣進(jìn)行清理，不僅提高了工作效率而且企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也有明顯的提升。此外，在控制系統(tǒng)中PLC技術(shù)的運(yùn)用要根據(jù)實(shí)際情況所處的環(huán)境靈活選擇工作方式，經(jīng)過(guò)合理的排序組合形成科學(xué)的設(shè)計(jì)方案，以提高PLC技術(shù)的運(yùn)用效果。

除了以上的應(yīng)用還需關(guān)注PLC技術(shù)的應(yīng)用表現(xiàn)，其應(yīng)用表現(xiàn)中最重要的是存儲(chǔ)器方面。在虛擬模擬系統(tǒng)工作中可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)機(jī)制存在的一些問(wèn)題，如繼電器通斷電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)對(duì)工作效果產(chǎn)生一定的影響等，運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題需第一時(shí)間采取有效的保護(hù)措施，并在專業(yè)人員的不斷研究中探索出解決辦法。同時(shí)還應(yīng)該應(yīng)用實(shí)驗(yàn)制定的解決方法，選用自動(dòng)切換系統(tǒng)，在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)就可以看出自動(dòng)化控制中的各種問(wèn)題，并對(duì)問(wèn)題提出針對(duì)性的措施。

4 PLC技術(shù)的應(yīng)用措施

4.1 加強(qiáng)對(duì)PLC系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的應(yīng)用可以最大限度提高自動(dòng)化控制的智能化水平。現(xiàn)階段，在進(jìn)行傳統(tǒng)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，很多設(shè)計(jì)師都是依靠自身的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，導(dǎo)致設(shè)計(jì)內(nèi)容缺乏堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，應(yīng)用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一系列的問(wèn)題，無(wú)形中加大了自動(dòng)化控制在實(shí)際運(yùn)用中的復(fù)雜性。而PLC技術(shù)可以優(yōu)化電氣中自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，縮短設(shè)計(jì)過(guò)程耗費(fèi)的時(shí)間，提高電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量與效率。

4.2 電氣工程自動(dòng)控制要求

電氣工程中策劃控制生產(chǎn)的影響因素很多，為了解決電氣自動(dòng)化控制所產(chǎn)生的一些問(wèn)題，就應(yīng)該及時(shí)制定出有針對(duì)性的處理方案，確保實(shí)施工作的全面進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)企業(yè)全面提高生產(chǎn)工作的目標(biāo)。之前我國(guó)PLC技術(shù)較為落后，工業(yè)自動(dòng)化控制的水平不高，技術(shù)實(shí)現(xiàn)不太理想，但隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷更新和工業(yè)的發(fā)展壯大，低效率的生產(chǎn)方式已經(jīng)不能滿足人們對(duì)生產(chǎn)的需求，所以需要更新和完善電氣自動(dòng)控制技術(shù)，在融入PLC技術(shù)的同時(shí)還應(yīng)考慮到工業(yè)化的不同需求和技術(shù)方面的限制，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)制定合理的研究方案。另外，應(yīng)該通過(guò)融合信息化技術(shù)進(jìn)一步完善PLC技術(shù)，在更新自動(dòng)化控制時(shí)融入PLC技術(shù)，可以提升生產(chǎn)效率，滿足企業(yè)對(duì)電氣自動(dòng)化控制的需求。同時(shí)還要建立一個(gè)專業(yè)的自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)人才隊(duì)伍，更新完善電氣自動(dòng)化控制，以滿足電氣自動(dòng)控制化的需求為前提，通過(guò)實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)優(yōu)化生產(chǎn)方案。

4.3 應(yīng)用建議

電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中應(yīng)用PLC技術(shù)可以很好地協(xié)調(diào)與輔助控制系統(tǒng)，還能夠在一定程度上提高自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)作效率，大幅提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性[5]。當(dāng)前，PLC技術(shù)還存在一定的缺陷，因此在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中要充分明確PLC技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，不斷改革、優(yōu)化及完善。此外，在研究PLC技術(shù)的過(guò)程中應(yīng)該增加資金投入，根據(jù)目前實(shí)際的電氣設(shè)備自動(dòng)化控制情況進(jìn)一步完善自動(dòng)化控制系統(tǒng)。在應(yīng)用PLC技術(shù)的過(guò)程中，需要建立合理的指導(dǎo)規(guī)范，使PLC技術(shù)應(yīng)用具備更高的專業(yè)性，從而在應(yīng)用過(guò)程中發(fā)揮出更好的效果。

5 PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的應(yīng)用趨勢(shì)

工業(yè)化對(duì)PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的技術(shù)融入，帶動(dòng)更多的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)運(yùn)用在PLC設(shè)計(jì)中，使得電氣設(shè)備的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和計(jì)算速度等更加智能化。將來(lái)，PLC自動(dòng)控制化技術(shù)會(huì)不斷地更新，將自動(dòng)化控制的設(shè)計(jì)技術(shù)向更多的行業(yè)推進(jìn)，同時(shí)各方面的電氣設(shè)備也會(huì)不斷更新，種類不斷增加。隨著PLC技術(shù)的完善和應(yīng)用，先進(jìn)的通信設(shè)備和智能化將應(yīng)用于各行各業(yè)的電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中，充分發(fā)揮了PLC技術(shù)的可靠性和智能化等優(yōu)勢(shì)，促使PLC技術(shù)應(yīng)用在更多的電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中。

6 結(jié) 論

PLC控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中會(huì)自主控制生產(chǎn)設(shè)備，但是其不穩(wěn)定性極易在復(fù)雜環(huán)境的影響下發(fā)生電磁干擾，影響系統(tǒng)運(yùn)行，產(chǎn)生錯(cuò)誤信息，這就需要對(duì)電氣自動(dòng)化控制進(jìn)行更新。電氣自動(dòng)化控制的更新關(guān)聯(lián)多種因素，所以流程較為復(fù)雜，在實(shí)際的PLC自動(dòng)化控制中要不斷累積經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)用正確的設(shè)計(jì)理念。此外，PLC技術(shù)自動(dòng)化控制可以將計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)結(jié)合起來(lái)，更好地實(shí)現(xiàn)工業(yè)設(shè)備的自動(dòng)化控制。