電氣工程自動化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用研究

安超 辛?xí)?/p>

摘要：經(jīng)過多年砥礪奮進(jìn)，我國科技水平取得輝煌進(jìn)步。在科技日新月異發(fā)展的推動下，PLC技術(shù)得以順利誕生。在信息技術(shù)領(lǐng)域，PLC技術(shù)占有重要地位，有著廣泛的適用領(lǐng)域，會對電氣工程、自動化控制產(chǎn)生巨大影響，那么在生產(chǎn)過程中，如何加強(qiáng)PLC技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)電氣工程自動化程度的提升，使生產(chǎn)效率加快，這也是當(dāng)下工業(yè)生產(chǎn)的重中之重。文章簡要闡述了PLC技術(shù)，指出其優(yōu)勢所在，并就PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制過程中中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)闡述。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);電氣工程及其自動化控制;應(yīng)用

引言

當(dāng)前，PLC技術(shù)廣泛應(yīng)用電氣工程行業(yè)，并取得了有目共睹的成效。在現(xiàn)代電氣工程發(fā)展過程中，PLC技術(shù)是作為重要媒介而存在的，通過加強(qiáng)應(yīng)用和優(yōu)化，能夠推動電氣工程行業(yè)實(shí)現(xiàn)持續(xù)性發(fā)展。

1 PLC的簡述

PLC是在電氣控制技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的一種新型工業(yè)控制裝置，能夠?qū)⒆詣踊夹g(shù)、計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)進(jìn)行有效的融合，其利用梯形圖語言和邏輯對運(yùn)算進(jìn)行控制，通過軟件編程使現(xiàn)場中電氣以及機(jī)械設(shè)備智能化和自動化控制得以實(shí)現(xiàn)，該種技術(shù)在我國工業(yè)發(fā)展中具有重要的作用。通常情況下，PLC技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)造主要有2種：一種是箱式結(jié)構(gòu)，主要包括控制面板、電池、主板等板塊，另一種是模塊式結(jié)構(gòu)，其主要由I/O模塊、電源和CPU控制主板、網(wǎng)絡(luò)模塊和控制模塊等構(gòu)成。

2 PLC技術(shù)的優(yōu)勢

2.1編程方便，操作簡單

PLC技術(shù)編程采用簡單的梯形圖、邏輯圖等基礎(chǔ)編程語言，在程序編譯和修改中不需要太過復(fù)雜的信息技術(shù)知識，為操作人員提供了便利。在程序修改調(diào)試中可以隨時進(jìn)行程序增減，容易操控，方便應(yīng)用。

2.2實(shí)用性強(qiáng)

由于PLC技術(shù)適合各種應(yīng)用場合，并且其可變性與編程簡單的特點(diǎn)，使其具有很強(qiáng)的實(shí)用性。PLC的控制功能好、可靠性強(qiáng)，可以根據(jù)自動控制系統(tǒng)的要求進(jìn)行擴(kuò)展，體積小、功耗小、集成化高非常適用于各行各業(yè)的自動控制中。現(xiàn)在大多數(shù)PLC在系統(tǒng)設(shè)計上采用的是集成化程度高的單片微型計算機(jī)，片內(nèi)面向測控系統(tǒng)的外圍電路的增強(qiáng)，使PLC技術(shù)可以方便靈活的應(yīng)用于復(fù)雜的自動控制系統(tǒng)及設(shè)備，如工業(yè)過程控制、工業(yè)控制器、過程檢測及電氣自動化控制系統(tǒng)等，大多都是以PLC技術(shù)為核心的多極網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

2.3控制功能好

PLC技術(shù)擁有良好的抗干擾能力，編程完成后便只會按照指令完成相應(yīng)操作，不會受到其他繼電器的影響，傳統(tǒng)機(jī)器通過繼電器對設(shè)備進(jìn)行操控，有較強(qiáng)的干擾性，因此產(chǎn)生故障。PLC技術(shù)通過控制編程邏輯控制器，直接對設(shè)備進(jìn)行操作，不受軟件性能的影響，擁有高效性和便利性。

3 PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中的應(yīng)用

3.1閉環(huán)控制應(yīng)用

電氣自動化控制在工作過程中，容易出現(xiàn)大量的非固定量，為了有效地避免和杜絕此類問題，需要對非固定量進(jìn)行控制，使兩者之間的轉(zhuǎn)化不存在任何的障礙，從而為可編程的儀器對模擬量進(jìn)行控制和操作提供保障。通過對PLC技術(shù)的應(yīng)用，可以對閉環(huán)控制應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，使其基本情況可以被掌握，在該過程進(jìn)行中，相關(guān)操作人員需要對PLC技術(shù)和閉環(huán)控制應(yīng)用兩者之間的關(guān)系進(jìn)行全面的了解，這樣才能夠?qū)烧哌M(jìn)行結(jié)合，從而使PLC技術(shù)和閉環(huán)控制應(yīng)用技術(shù)的優(yōu)勢得到最大化的發(fā)揮，同時，使傳統(tǒng)電氣控制工程中存在的問題得到解決。例如：在恒速工作的過程中，當(dāng)速度突然出現(xiàn)變化時，利用PLC技術(shù)能夠?qū)鞲衅鬏敵龅哪M電流信號輸送到模塊之中，之后，輸出模塊將獲得的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成常規(guī)的電流信號，這樣能夠使閉環(huán)控制得以實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而為設(shè)備的正常運(yùn)行提供保障。

3.2開關(guān)量控制應(yīng)用

開關(guān)量是對自動化系統(tǒng)的重要控制手段，在維持的全過程自動化系統(tǒng)的正常運(yùn)行起到?jīng)Q定性作用。傳統(tǒng)的自動化控制系統(tǒng)多采用電磁型繼電器，但由于其過于復(fù)雜和繁瑣，導(dǎo)致使用過程中一旦出現(xiàn)問題很難修復(fù)，也就影響了電氣工程生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，對企業(yè)的發(fā)展是不利的。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，在開關(guān)量中使用PLC技術(shù)不但可以使傳統(tǒng)電磁繼電器過于復(fù)雜的性質(zhì)有所改善，還可以通過程序的編輯模擬繼電器的工作原理，進(jìn)而取代電磁繼電器在工業(yè)生產(chǎn)中的使用。通過全新的PLC系統(tǒng)行駛電磁繼電器的功能，不影響原有工作效率的前提下更簡化了操作，出現(xiàn)問題也能及時發(fā)現(xiàn)，極大的提升了開關(guān)量的控制能力，也節(jié)省了企業(yè)的生產(chǎn)成本。

3.3順序控制應(yīng)用

將PLC技術(shù)應(yīng)用到順序控制過程中保證了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，按照電氣工程中的指令進(jìn)行有序操作，將控制系統(tǒng)下的獨(dú)立控制動作編制成一定的順序進(jìn)行運(yùn)行，通過對整體的控制和調(diào)整完成對該技術(shù)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)PLC技術(shù)在順序控制中的運(yùn)用。例如：在火力發(fā)電廠的爐渣清理工作中，合理運(yùn)用PLC技術(shù)進(jìn)行工作將會大大減少自動化控制程序在使用中出現(xiàn)的問題，提高工作效率。

3.4自動控制應(yīng)用

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)領(lǐng)域在規(guī)模、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等各個方面都在穩(wěn)步的提升，在這種背景下，電氣自動化控制也會廣泛的應(yīng)用。不僅如此，PLC技術(shù)得到了快速的發(fā)展，還被應(yīng)用帶生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域中。例如，交通系統(tǒng)中就采用了PLC技術(shù)，龐大的交通系統(tǒng)對數(shù)據(jù)運(yùn)算能力及系統(tǒng)修復(fù)能力有極高的要求，PLC技術(shù)的運(yùn)用，可以將交通信息進(jìn)行快速的整合并傳達(dá)，實(shí)現(xiàn)對交通信號的精準(zhǔn)傳達(dá)。還具有對系統(tǒng)的自動修復(fù)能力，讓交通系統(tǒng)更加的穩(wěn)定。除此以外，PLC技術(shù)還被應(yīng)用到數(shù)控加工中，PLC技術(shù)與數(shù)控技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對不同材料加工的整合，精準(zhǔn)定位，在材料加工過程中，對不同材料實(shí)現(xiàn)不同程序的加工，從而提高效率，PLC技術(shù)還可以應(yīng)用于中央制冷系統(tǒng)和空調(diào)監(jiān)測系統(tǒng)中，通過PLC技術(shù)對設(shè)備的指令控制性操作，使設(shè)備在PLC技術(shù)的支持下正常運(yùn)轉(zhuǎn)，強(qiáng)化設(shè)備的執(zhí)行能力，提高工作效率。

3.5遠(yuǎn)程控制應(yīng)用

遠(yuǎn)程控制是電氣工程及其自動化控制系統(tǒng)中的重要體現(xiàn)，未來行業(yè)的電氣系統(tǒng)只需要技術(shù)人員在現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)控，而PLC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制，從而達(dá)到無人操作以及控制設(shè)備的目的，這就使電氣系統(tǒng)降低了人工成本，從而使電氣自動化控制系統(tǒng)更加方便高效。例如斷路器，隔離開關(guān)，自動手動控制裝置等，這都是利用PLC技術(shù)的邏輯思維和信息處理能力，從而能夠使經(jīng)濟(jì)效益最大化。

3.6集中控制應(yīng)用

在集中控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)能夠使操作步驟更加便捷，并且PLC技術(shù)的應(yīng)用能夠大大減少電氣控制系統(tǒng)的工作量，在系統(tǒng)控制的環(huán)節(jié)中精準(zhǔn)無誤的監(jiān)控將會是實(shí)現(xiàn)集中控制的一個有力措施。例如在煤礦的膠帶機(jī)運(yùn)行過程中，集撿設(shè)備、傳送帶、儲煤設(shè)備、膠帶機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)等設(shè)備間的綜合使用是很難用人力操控來完成的，在這些操作中應(yīng)用PLC技術(shù)在傳送過程中加入遠(yuǎn)程控制檢測設(shè)備大大提升了相關(guān)操作人員的工作效率，讓一些復(fù)雜的工作在后臺由PLC所構(gòu)建的集中控制系統(tǒng)的靈活操作中就可以輕松解決，降低了工作成本的同時也減少了傳送過程中的故障率，在傳輸系統(tǒng)的維護(hù)和修理上也降低了工作難度，實(shí)現(xiàn)了PLC中央集成控制。

結(jié)語

當(dāng)前我國科技水平的不斷提升，PLC技術(shù)也被廣泛的應(yīng)用到各個領(lǐng)域的電氣自動化中，雖然我國的PLC技術(shù)還存在的很多的問題亟需解決，但是相關(guān)政府和社會各界都在積極參與到PLC技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新當(dāng)中，使得PLC技術(shù)與設(shè)備的結(jié)合率更高，工作效率更高。從而促進(jìn)我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

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