可編程控制器在電氣控制中的應用分析*

周 琳

（江蘇省惠山中等專業學校，江蘇 無錫 214153）

自改革開放以來，我國一直高度重視在現代工業各領域廣泛應用的工程技術，如電子計算機工程技術、電氣工程技術、電子信息工程技術等的科學研究與推廣應用。在這些先進技術中，機械與工業電氣系統自動化控制技術是對推動我國現代工業生產和國民經濟建設發展起到重大戰略影響的一項核心工程科學基礎技術，關于工業電氣控制自動化過程控制的先進技術研究始終沒有停止，為了不斷加強工業電氣控制，出現了以現代計算機控制技術應用為重要主導的先進控制技術手段，如可編程電氣控制器。可編程電子控制器件具有體積小、重量輕、抗干擾能力強的特點，器件維護和質量管理方便，并且具有很強的經濟實用性，這些主要優勢都是使可編程控制器在電氣控制中被廣泛應用的重要原因[1]。

1 可編程控制器概念及其發展趨勢

1.1 可編程控制器概念

可編程控制器是一種新型的通用自動化控制裝置，其設計時的一個基礎部件是通用計算機本身，且具有控制微處理器的能力?？删幊炭刂破骺赏ㄟ^直接利用其微計算器的多種處理技術，對各個設備的實際運行情況進行自動計算、定時和自動控制，使可編程控制器能夠按照使用人的實際需求自動完成各種設備的運行?？删幊炭刂破髯畛醯幕究刂颇芰H包括邏輯運算、計數以及順序控制等幾個基本功能，而目前的各種可編程控制器均隨著科學信息技術的不斷發展、升級和逐步完善，擁有了更多的實用功能，能有效滿足包括現代家庭企業自動化管理應用、公共事業管理應用以及現代商業和民用工業等在內的多個不同應用領域的巨大應用需求，為人們日常生活和工作提供更多樣的便利，也在社會經濟自動化和工業智能化發展中發揮著極大的技術推動作用。

1.2 可編程控制器發展趨勢

可編程控制器在未正式出現之前，各大工業領域的自動控制管理系統大多由自動繼電器和接觸器設備進行自動控制，雖然該自動控制管理系統在設備的日?？刂苹顒臃矫姘l揮著一定的自動控制主導作用，但是由于該控制系統需要用戶通過直接固定互相連接的軟硬件設備來正確完成固定控制目標，其工作體積還非常龐大，在實際使用控制過程中還普遍存在設備耗電大、壽命短以及設備故障發生率高等諸多缺點，而可編程控制器具有產品體積小、使用壽命長、故障機的發生率相對較低、比較靈活以及安裝操作簡單方便等特點。因此，可編程控制器在推出后很短的一段時間內，就直接通過取代傳統繼電器和接觸器進一步控制電子系統，成為多個電子控制應用領域的主要電子控制系統設備[2]。

2 電氣控制系統概念及其功能

2.1 電氣控制系統概念

電氣控制系統，廣泛指由若干個大型電氣控制單元及其元件組合而成，可對一個或數個電氣對象設備進行各種指令式的控制，從而確保一個被控制的設備系統能夠安全、可靠、正常地運行的系統。電氣控制系統的基本功能結構包括系統自動化故障控制、設備安全保護、監視與故障測量。

2.2 電氣控制系統功能

電氣控制系統功能的主要內容如下：在自動控制系統功能方面，其可對本身線路含有高工作電壓、大工作電流的大型民用電氣設備的相關操作系統線路進行自動控制開閘、自動控制切斷相關電路等各種自動控制保護操作；在安全保護管理功能方面，電氣設備與相關線路的正常運行管理過程中，一旦設備發生線路故障，就會使得線路電壓表的電壓等效值超過電氣設備與相關線路的正常工作電壓閾下限值，則系統電氣控制管理系統很可能會根據線路故障報警信號對電氣設備和相關線路操作進行自動調整、斷開、切換等保護操作，從而達到實現安全保護電氣設備的主要目標；在監測處理功能方面，若相關工作人員無法準確判斷1 臺電氣設備的狀態是否處于電路控制通路的工作狀態，電氣控制處理系統就會通過各種新的視聽消息信號，如傳統燈光和其他音像等，對該設備狀態進行各種電氣狀態監測；在聲音測量處理功能方面，其以比傳統燈光和其他音像視聽信號更有效、準確的測量方式，明確地反映1臺電氣設備的實際工作運行情況[3]。

3 可編程控制器在電氣控制中的應用意義

可編程控制器在電氣控制中的應用意義如下：首先，可編程控制控制器的中央處理器、存儲器等，會在控制電氣設備的各個i/o 控制電路端口時發揮重要效用，對使用者輸入的操作程序要求進行數據錄入、映象解析、采樣和映象處理，然后按照既定的操作程序要求進行相關程序的錄入、輸出，并且連接至系統數據庫，隨后將數據存入由i/o 控制的數據映象處理區域并執行具體操作；其次，可編程控制器是一種集工業自動化、機械、通信及電子計算機等高精尖電控技術于一體的新型綜合性電控技術，具有諸多技術上的時代超前性與技術優勢性；最后，隨著我國科學信息技術水平的不斷穩步發展、創新，工業產能的逐步增加與芯片技術的廣泛普及應用程度顯著提高，微處理器與芯片相關技術的實際應用成本、開發成本將會顯著降低，能發展成為被廣泛應用的一種實用技術。

4 可編程控制器在電氣控制中的實際應用

可編程控制器可對1 個或數個電氣對象設備進行多個指令過程控制，從而對該對象設備的性能進行完全自動化過程控制、設備安全保護、監視與性能測量。在原子電氣工程與通用電子技術應用領域中，可編程自動控制器單元是一種常用的通用功能電子工程控制設備單元，其主要能通過控制計算機的可編程將控制工作程序直接鍵入控制設備的中央處理設備單元，使該處理設備在既定的工作程序下開始自動運行，從而實現設備運行時的自動控制。除此之外，電氣設備的生產使用過程需要同時考慮多種環境因素，因為其進行設備自動控制與系統操作的技術難度較高。總之，為了能夠實現所有電氣設備的系統運行自動可控且完全自動化，可應用可編程控制器進行系統自動化操作程序碼的編寫、鍵入，從而使所有電氣設備在既定的操作程序下實現設備運行的自動控制[4]。

5 可編程控制器的未來發展方向

隨著可編程控制器的不斷改進與發展，其在人們的日常生活和各領域工業中的應用越來越廣泛。例如，可編程智能控制器在建筑自動化新型樓宇機電照明控制系統、水循環系統及其輸變電控制系統等遠程控制方面均得到了有效應用，不僅能夠對這些新型樓宇機電系統設備進行有效遠程控制，而且能夠對該系統的所有功能狀態進行嚴密遠程監察和實時檢測，除了能有效使樓宇機電設備生產能源利用的消耗成本顯著降低，還能夠大大提高樓宇機電設備生產投資的經濟效益。在現代電子技術不斷快速發展的大背景下，電子產品發展呈現出多樣化的發展狀態，人們日常生活中所使用的電冰箱、洗衣機及中央空調等均可以通過各種可編程電子控制器系統進行自動控制。例如，自動洗衣機在日常運行過程中，可編程自動控制器系統能夠對自動洗衣機的啟動、進水、清洗、脫水及自動排水等各功能過程進行有效編程控制，以實現自動洗衣機的全過程自動化。在現代科學信息技術和通用電子產品不斷快速發展和技術不斷更新的時代，可編程控制器的應用領域將更加廣闊，自動化質量控制應用程度也將不斷穩步提高。

6 結束語

綜上所述，在現代化的工業背景下，實現現代工業生產的全面自動機械化和完全電控化的自動化，是我國現代工業基礎建設在今后相當長一段時間內的主要工業發展規劃方向和戰略目標。為此，作為工業機械化工程技術和工業自動化工程技術發展中的一個核心組成要素——可編程控制器，將其廣泛應用在我國電氣設備的工業自動化生產運行安全管理中，可以有效確保我國電氣設備在生產運行管理過程中的穩定運行，從而加強我國電氣工業生產的安全管理。