PLC在電氣自動化控制中的應(yīng)用分析＊

陶奕昊

（張家港市第三職業(yè)高級中學(xué)，江蘇 張家港 215625）

1 PLC的概述

PLC是可以通過編程邏輯控制的一項技術(shù)，也是為了電氣自動化應(yīng)用而產(chǎn)生的一個電子系統(tǒng)，主要由計算機(jī)數(shù)字化、控制系統(tǒng)、現(xiàn)場總線三項技術(shù)組成。PLC在電氣自動化方面具備良好的適應(yīng)性、實用性，控制效果良好。PLC通過操作者輸入指令，在內(nèi)部程序中進(jìn)行控制、計算、邏輯運算等指令運行，同時使用的是可編程的存儲器，輸出到工程使用的生產(chǎn)機(jī)械中達(dá)到一種控制效果。隨著社會的發(fā)展，為了適應(yīng)社會環(huán)境，PLC新增了一些新型功能，如可以進(jìn)行通信增強(qiáng)、溫度控制、位置控制等，大大提升了運行速度和工作效率，對電氣自動化工業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展產(chǎn)生了重要影響[1-4]。

2 PLC技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 操作性高

PLC技術(shù)主要優(yōu)勢是操作性相對較高，不僅可以支持語言互譯類的程序管理，還可以讓用戶在使用過程中掌握正確的操作方式，進(jìn)而使用戶掌握語言結(jié)構(gòu)與操作模式，保障程序的應(yīng)用效果。并且，PLC技術(shù)有著自動翻譯功能，讓用戶的后期使用得到了進(jìn)一步保障。因為PLC能夠?qū)Τ绦蜻M(jìn)行互譯，所以在進(jìn)行技術(shù)編程過程中，可以通過集中簡化系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)使程序處理難度得到降低，進(jìn)而使工作效率得到進(jìn)一步提升。在應(yīng)用PLC技術(shù)時，需要依據(jù)國際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)通信，為具有差異化的廠家在PLC技術(shù)更換中提供保障，進(jìn)而使處理效率與實踐水平得到提高。

2.2 安全性及可靠性強(qiáng)

高可靠性是工業(yè)設(shè)備安全有效運行的必要因素，它對于設(shè)備整體的使用壽命以及工廠的生產(chǎn)效率具有重要影響。由于PLC內(nèi)部采用了大規(guī)模的集成電路，并且電路加工過程中采用了嚴(yán)格工藝，使得抗干擾能力大大提高，具備很高的可靠性與安全性。與傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)相比，PLC控制系統(tǒng)解決了線路接觸不良的問題，整體設(shè)計中保持了簡單可靠的設(shè)計方式，通過較少的輸入與輸出來滿足工業(yè)控制需求，這種方式大大提高了其可靠性。例如：控制系統(tǒng)中的斷電保護(hù)功能，能夠使PLC系統(tǒng)在斷電時啟動數(shù)據(jù)信息保護(hù)以及恢復(fù)功能，降低了數(shù)據(jù)丟失風(fēng)險。

2.3 具有較高性價比

PLC具有較高的性價比。PLC體積較小，占用場地面積較小，所投入的輔助配套設(shè)施較少。PLC具有較好的可靠性與抗干擾能力，能夠降低企業(yè)停工以及維修所帶來的損失，并且PLC結(jié)構(gòu)簡單，后期維護(hù)等簡單方便，降低了維護(hù)成本。此外，其功能強(qiáng)大、適配性強(qiáng)，對于不再使用的PLC控制系統(tǒng)可以移至其他設(shè)備上，復(fù)用性較強(qiáng)，能夠帶來附加價值。

3 PLC在電氣自動控制中的應(yīng)用

3.1 數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用

在電氣自動化控制系統(tǒng)中合理應(yīng)用PLC技術(shù)，可以使電子設(shè)備的功能得到不斷完善，不僅能夠提高電子設(shè)備的存儲量，還可以使電子設(shè)備的反應(yīng)速度得到進(jìn)一步提升，強(qiáng)化電子設(shè)備的智能化水準(zhǔn)。在數(shù)控系統(tǒng)當(dāng)中應(yīng)用PLC技術(shù)，能夠使PLC的優(yōu)勢得到充分利用，為工業(yè)發(fā)展提供有力技術(shù)支持。為能使工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量得到提升，要對數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行充分分析，提高數(shù)控技術(shù)的靈活性，通過PLC技術(shù)可以很好對數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行改善，進(jìn)而使數(shù)控機(jī)床的功能得到進(jìn)一步優(yōu)化。隨著我國工業(yè)水平不斷提升，對于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。因此，不僅要使工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模得以擴(kuò)大，還應(yīng)該對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行升級。數(shù)控機(jī)床能夠通過PLC技術(shù)提高加工信息傳遞工作，使信息輸入效率得到進(jìn)一步提升。同時能夠?qū)?shù)控機(jī)床的工作狀態(tài)進(jìn)行檢測，進(jìn)而確保數(shù)控機(jī)床運行的安全性與穩(wěn)定性，使其各個功能都可以發(fā)揮效果。

3.2 控制開關(guān)量

對于電氣自動化控制系統(tǒng)來說，開關(guān)控制的內(nèi)容相對較為復(fù)雜，同時任務(wù)量巨大。一旦對開關(guān)量無法調(diào)節(jié)好，就會使電氣開關(guān)工作的穩(wěn)定性與安全性受到一定程度影響，通過應(yīng)用PLC技術(shù)能夠有效解決這一問題。利用PLC來控制開關(guān)量，能夠使電氣自動系統(tǒng)開關(guān)量的邏輯性與時序性得到提高，進(jìn)而確保電氣自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。比如計算機(jī)能夠結(jié)合相關(guān)的控制系統(tǒng)來對信息進(jìn)行反饋，同時能夠判斷機(jī)床工作狀態(tài)的穩(wěn)定性，通過核算以后，如果沒有誤差就可以讓機(jī)床繼續(xù)生產(chǎn)。

3.3 順序控制

在控制實踐中，電氣自動化控制中PLC大多都是在順序控制方面應(yīng)用實踐，主要是用于順序控制的編程設(shè)計。在電氣自動化控制中能全面提升電氣控制效率的應(yīng)用技術(shù)就是PLC順序控制，其中生態(tài)效益評價是控制效率的重要參照指標(biāo)。在新時期節(jié)能減排時代背景下，高效率以及投入成本較低等自動化控制是目前行業(yè)發(fā)展趨勢。在此類發(fā)展趨勢中，PLC順序控制應(yīng)用價值能有效顯現(xiàn)，PLC順序控制能有效替代過去傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)機(jī)電控制，有助于電氣設(shè)備運行實現(xiàn)獨立化、自動化控制。例如在目前各類食品加工行業(yè)發(fā)展中，由于食品加工生產(chǎn)車間具有較長的生產(chǎn)線、生產(chǎn)工序以及控制點分散度較高，控制復(fù)雜。通過PLC設(shè)定傳感器、主站、遠(yuǎn)程IO站等設(shè)施，相關(guān)技術(shù)人員要在監(jiān)控室對完整的生產(chǎn)線進(jìn)行全面監(jiān)管，能有效提升生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用穩(wěn)定性以及生產(chǎn)效率。此外，PLC順序控制能有效降低企業(yè)生產(chǎn)能源消耗、投入成本以及人工配備。

3.4 閉環(huán)控制中的應(yīng)用

對于電氣自動化控制系統(tǒng)當(dāng)中的閉環(huán)控制系統(tǒng)來說，其中涵蓋了機(jī)器啟動系統(tǒng)與現(xiàn)場手動系統(tǒng)兩個環(huán)節(jié)。在閉環(huán)控制系統(tǒng)的運行過程中，應(yīng)用PLC技術(shù)能夠使閉環(huán)控制的功能得到全面發(fā)揮。例如在實際工作中，PLC模板在動力機(jī)開機(jī)狀態(tài)下，可以參照電氣自動化系統(tǒng)的實際運行情況進(jìn)行正確訪問，并隨著判斷是否執(zhí)行關(guān)閉或啟動的指令。在閉環(huán)控制系統(tǒng)中合理應(yīng)用PLC技術(shù)非常重要，通過PLC技術(shù)與閉環(huán)控制有效結(jié)合，能夠使閉環(huán)控制系統(tǒng)功能性不足問題得到解決，所以，閉環(huán)技術(shù)是現(xiàn)階段PLC技術(shù)在電氣自動化控制系統(tǒng)中最受重視的應(yīng)用部分。

3.5 集中控制

目前，許多行業(yè)計算機(jī)控制系統(tǒng)的大部分內(nèi)容都是由設(shè)備和中央 PLC 系統(tǒng)構(gòu)成。其中，表示中央集成功能的是PLC系統(tǒng)，通過順序控制來實現(xiàn)對各類設(shè)備的運行。因此，PLC系統(tǒng)的成本很小，效率很高，所以運用廣泛。PLC技術(shù)可以按著編程的數(shù)據(jù)參數(shù)來分析并控制計算機(jī)，通過對計算機(jī)實現(xiàn)終端集成的控制，然后連接系統(tǒng)來共同實現(xiàn)監(jiān)控、通信、顯示等操作。這也是目前一種綜合性比較強(qiáng)的技術(shù)，操作更加方便快捷，還能對程序邏輯的一些管理操作分級進(jìn)行。

3.6 電力系統(tǒng)

在電力系統(tǒng)當(dāng)中有許多用于輔助系統(tǒng)，如水處理系統(tǒng)。對于此類系統(tǒng)而言，相關(guān)工藝流程一定要進(jìn)行嚴(yán)格的順序控制，且要做好開關(guān)控制工作，同時要完成相關(guān)的輔助控制系統(tǒng)。隨著我國對節(jié)能減排理念的大力宣傳，使許多工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)理念得到了巨大轉(zhuǎn)變，堅持貫徹科學(xué)發(fā)展與可持續(xù)發(fā)展的理念，使經(jīng)濟(jì)效益得到了進(jìn)一步保障，將節(jié)能減排作為最終生產(chǎn)目標(biāo)，同時對輔助控制水平的要求也越來越高。現(xiàn)階段，大部分大型工業(yè)企業(yè)都已經(jīng)通過PLC技術(shù)作為輔助系統(tǒng)，不僅能對生產(chǎn)過程中進(jìn)行有效控制，還能使用其中的通信系統(tǒng)。如輸煤系統(tǒng)主要是由主站層以及遠(yuǎn)程的IO站所組成，其中的主站層主要由PLC系統(tǒng)以及人機(jī)接口組成，主站層是通過光纖通訊的總線來實現(xiàn)和遠(yuǎn)程IO站之間的連接，進(jìn)而對工作環(huán)境改善。

4 PLC在電氣自動化控制中的應(yīng)用發(fā)展趨勢

隨著我國科技水平不斷提升，PLC技術(shù)在電氣自動化控制當(dāng)中取得了較為廣泛應(yīng)用，發(fā)揮著重要作用，為企業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展節(jié)省更多人力物力，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。但是，還有一些缺陷，需要相關(guān)研究人員對其進(jìn)行深入分析。現(xiàn)階段，想要使PLC技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢得到進(jìn)一步提高，應(yīng)對其應(yīng)用覆蓋范圍進(jìn)行拓寬，相關(guān)技術(shù)部門需要重視技術(shù)的應(yīng)用整合與技術(shù)的運行維護(hù)工作，進(jìn)而將電氣自動化控制工作的創(chuàng)新與應(yīng)用實踐做到位，確保PLC技術(shù)能夠在電氣自動化控制當(dāng)中得到穩(wěn)定應(yīng)用。在電氣自動化控制過當(dāng)中，為了使PLC應(yīng)用效果得到進(jìn)一步發(fā)揮，還要對PLC的各項應(yīng)用問題進(jìn)行深入研究，如電磁波干擾等問題。通過技術(shù)創(chuàng)新使PLC技術(shù)抗干擾能力得到增強(qiáng)，推動其可以適應(yīng)不同的操作與應(yīng)用環(huán)境。為了使PLC技術(shù)綜合處理能力得到進(jìn)一步提升，需要確保PLC朝著高速化、大容量方向發(fā)展。另一方面，為了使PLC技術(shù)符合市場發(fā)展需求，要重視搭配新型聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)應(yīng)用構(gòu)建智能模塊，對編程語言進(jìn)行拓寬，進(jìn)而實現(xiàn)快速檢測與電氣設(shè)備故障判定等，推動電氣自動化系統(tǒng)朝著更為安全、精準(zhǔn)、高效、穩(wěn)定的方向發(fā)展。要積極培育更多與操作相適應(yīng)的技術(shù)操作人員，做好完善的知識儲備，全面優(yōu)化PLC技術(shù)操作。掌握更多前沿技術(shù)，為PLC電氣自動化控制優(yōu)化提供有效支持。

5 結(jié)束語

綜上所述，當(dāng)前在電氣自動化控制中應(yīng)用PLC，能全面提升工作效率，進(jìn)一步優(yōu)化控制效率，擴(kuò)大企業(yè)經(jīng)營效益。隨著各項生產(chǎn)要求逐步提升，在PLC技術(shù)應(yīng)用中要注重對電波等干擾性要素集中分析，整合各項先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用，強(qiáng)化電氣控制成效，為企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展提供有效動力。