PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用研究

王楠

摘 要：廣泛應(yīng)用的PLC技術(shù)加大了電氣工程領(lǐng)域自動(dòng)化控制的進(jìn)程，通過PLC技術(shù)來解決電氣工程操作和維修中所遇到的問題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的控制需求，是提高相關(guān)領(lǐng)域生產(chǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵。對此，本文旨在對PLC技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域自動(dòng)化控制中的應(yīng)用進(jìn)行探究，明確其對電氣工程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的推動(dòng)作用，尋求實(shí)際可操作的具體應(yīng)用措施。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);電氣工程;自動(dòng)化控制

隨著PLC技術(shù)在各種領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，電氣工程自動(dòng)化控制領(lǐng)域也隨之迎來了新的變化和發(fā)展，將PLC技術(shù)應(yīng)用于電氣工程自動(dòng)化的操作和生產(chǎn)中，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率的大幅度提升，保障企業(yè)在現(xiàn)代化技術(shù)的推動(dòng)下實(shí)現(xiàn)高效高質(zhì)的發(fā)展態(tài)勢，為更好地進(jìn)行經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)提供了科學(xué)合理的技術(shù)保證。

1、PLC技術(shù)的概述

1.1 PLC技術(shù)的概念

PLC作為利用電力線進(jìn)行數(shù)據(jù)和語音信號傳輸?shù)耐ㄐ欧绞剑c其相關(guān)聯(lián)的技術(shù)就被稱之為PLC技術(shù)，簡言之，PLC技術(shù)是依托于可編程的存儲(chǔ)器來進(jìn)行對機(jī)器的操控和調(diào)整。PLC將傳統(tǒng)控制技術(shù)和新型微機(jī)技術(shù)相結(jié)合，針對不同類型的機(jī)器設(shè)備來進(jìn)行有指向性的程序編制，保障技術(shù)人員在具體的生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)中，對所應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)備的進(jìn)行靈活性的操控和維修，更好地促進(jìn)相關(guān)行業(yè)發(fā)展。

1.2 PLC技術(shù)的特點(diǎn)

PLC技術(shù)的優(yōu)勢和特點(diǎn)在實(shí)際應(yīng)用中十分明顯。首先，PLC技術(shù)具有靈活可變的控制程序，在不滿足當(dāng)下生產(chǎn)要求的情況下，不需要對硬件的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行更新或改變，只需要通過PLC技術(shù)改變其操作程序即可滿足相應(yīng)的調(diào)試要求。

其次，PLC技術(shù)具有很強(qiáng)的耐用性，對于高強(qiáng)度運(yùn)作的工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品而言，PLC技術(shù)能確保5年之內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)大的故障，不需要產(chǎn)業(yè)為其配置專業(yè)的設(shè)備機(jī)房，大大提高了使用壽命和使用效率。

最后，PLC技術(shù)具有易于掌握的特點(diǎn)，相關(guān)工作人員只需要對編程起進(jìn)行調(diào)整和修改，即可實(shí)現(xiàn)一系列功能完善的控制流程，而且PLC技術(shù)也擁有一套自我診斷功能，在維修過程中及時(shí)查找故障發(fā)生的原因并進(jìn)行有針對性的完善和調(diào)整，保障了機(jī)器設(shè)備正常的自動(dòng)化控制運(yùn)行[1]。

2在電氣工程自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的使用價(jià)值

PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制的應(yīng)用中有很多優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際的生產(chǎn)現(xiàn)場中具有高度的可靠性，能夠極大地提高工業(yè)生產(chǎn)的效率。與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比而言，PLC技術(shù)能夠增加提升電氣設(shè)備的存儲(chǔ)量，作為一種可編程的存儲(chǔ)器，PLC技術(shù)能在實(shí)際的工作中結(jié)合生產(chǎn)需要，對相關(guān)程序進(jìn)行調(diào)整的修改，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對軟件系統(tǒng)的程序控制，在工作中進(jìn)行大量信息的自動(dòng)存儲(chǔ)和查詢，滿足工作人員的生產(chǎn)維修需要，有針對性地進(jìn)行故障問題的對比分析和處理。

其次，PLC技術(shù)能幫助企業(yè)合理控制生產(chǎn)成本。實(shí)現(xiàn)電氣工程自動(dòng)化控制，能大大地降低人力資源成本，PLC技術(shù)在日漸成熟的系統(tǒng)化發(fā)展過程中，依靠自身價(jià)格低廉、體積小又省電的特點(diǎn)，在進(jìn)行工業(yè)作業(yè)時(shí)消耗的電量以及總造價(jià)與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)成本相比具有明顯的優(yōu)勢，大幅度地節(jié)省企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行成本。

再次，PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制上具有很強(qiáng)的可靠性。在實(shí)際的工作運(yùn)行中，PLC有許多抗干擾措施和檢測故障的指令，能夠運(yùn)行自檢的過程中實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的優(yōu)化和完善，確保設(shè)備長時(shí)間無故障地平穩(wěn)運(yùn)行。在硬件方面，PLC運(yùn)用的CPU板具有抗電磁攪擾的功能，正是由于這些方面的突出表現(xiàn)，為其可靠運(yùn)作提供了理論支持和物質(zhì)基礎(chǔ)。

最后，PLC具有十分強(qiáng)大的功能。作為最核心的控制功能，PLC技術(shù)具有與傳統(tǒng)設(shè)備相區(qū)別的順序控制、定時(shí)控制、計(jì)數(shù)控制等功能，其次還可以將數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的采集、存儲(chǔ)以及處理，構(gòu)建出一套完整的大型控制體系，除此之外，PLC還具備極強(qiáng)的故障診斷功能，在自身硬件狀態(tài)或者軟件系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可快速地發(fā)出停止運(yùn)行指令并開展故障自檢，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的安全性和有效性。

3在電氣工程自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1順序控制上PLC技術(shù)的應(yīng)用

PLC技術(shù)作為一種在實(shí)際應(yīng)用中凸顯出多種優(yōu)勢的控制技術(shù)，在相關(guān)的生產(chǎn)過程中，實(shí)現(xiàn)著自身系統(tǒng)的不斷更新與升級。在進(jìn)行電氣工程的自動(dòng)化控制過程中，其順序控制功能的應(yīng)用，幫助相關(guān)企業(yè)大大降低了生產(chǎn)成本。

由于在相關(guān)生產(chǎn)工程中，電氣化生產(chǎn)類別的設(shè)備需要長時(shí)間的實(shí)際運(yùn)行，這也對設(shè)備的硬件條件提出了較大的挑戰(zhàn)，長時(shí)間的運(yùn)行無法避免地會(huì)出現(xiàn)比較大的能耗磨損和硬件設(shè)備的故障發(fā)生率，而后續(xù)的設(shè)備維修和更換又將造成更多的生產(chǎn)成本的投入，而PLC技術(shù)的順序控制功能，將很好地解決這一問題[2]。

PLC技術(shù)在運(yùn)行中可充當(dāng)做自動(dòng)化的排序器，通過系統(tǒng)化地進(jìn)行序列排序，利用自身存儲(chǔ)系統(tǒng)中編寫的程序進(jìn)行對設(shè)備控制順序的自動(dòng)化運(yùn)作，來確保技術(shù)人員在使用過程中不再造成人力的浪費(fèi)，以此來提高設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)作效果，充分地發(fā)揮PLC的優(yōu)勢價(jià)值。

3.2開關(guān)系統(tǒng)中PLC技術(shù)的應(yīng)用

PLC在電氣工程自動(dòng)化控制的應(yīng)用上，還具有控制開關(guān)量的作用。開關(guān)系統(tǒng)作為控制設(shè)備啟動(dòng)和停止的關(guān)鍵，在數(shù)量上往往具有數(shù)量大又功能繁復(fù)的特點(diǎn)，稍有一絲操作上的錯(cuò)誤，就會(huì)造成設(shè)備的短路或者停止運(yùn)行等情況，大大地影響了正常生產(chǎn)活動(dòng)的進(jìn)行。

此時(shí)PLC技術(shù)控制開關(guān)數(shù)量的能力就凸顯了出來，在開關(guān)控制的點(diǎn)數(shù)方面，PLC可以結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)不受數(shù)量限制的開關(guān)量控制功能，不僅如此，運(yùn)用PLC技術(shù)在進(jìn)行電氣工程自動(dòng)化設(shè)備實(shí)際生產(chǎn)過程的開關(guān)控制時(shí)，所控制開關(guān)的順序也同樣不受限制，不論是時(shí)間順序還是組合順序，PLC技術(shù)下都可實(shí)現(xiàn)對開關(guān)的正常有效控制。

3.3閉環(huán)控制上PLC技術(shù)的應(yīng)用

基于PLC技術(shù)下的閉環(huán)控制系統(tǒng)是由PLC模糊控制器進(jìn)行信息輸出，經(jīng)過變頻器和交流電機(jī)，再將計(jì)算出的數(shù)據(jù)在經(jīng)過重新輸出實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的驅(qū)動(dòng)和交流，組成一個(gè)系統(tǒng)的反饋機(jī)制，通過信息輸入到輸出過程中的不斷往復(fù)修正，將符合設(shè)備運(yùn)行要求的結(jié)果進(jìn)行信息輸出，這就是廣泛應(yīng)用于電氣工程自動(dòng)化的閉環(huán)控制過程。

利用反饋的結(jié)果進(jìn)行對設(shè)備運(yùn)行和工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，將啟動(dòng)運(yùn)行設(shè)備所包含的手動(dòng)和自動(dòng)兩部分都進(jìn)行PLC技術(shù)的閉環(huán)控制，最大化地滿足生產(chǎn)需求，提高生產(chǎn)效率。以此來實(shí)現(xiàn)智能化、系統(tǒng)化的設(shè)備運(yùn)行效果。結(jié)合PLC的閉環(huán)控制使自動(dòng)化控制操作落到實(shí)處，幫助技術(shù)人員靈活有效地控制設(shè)備運(yùn)行，保障生產(chǎn)工作平穩(wěn)展開。

3.4其他方面PLC技術(shù)的應(yīng)用

PLC技術(shù)還應(yīng)用于電氣工程自動(dòng)化控制的其他方面，例如在數(shù)控系統(tǒng)中，結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)的控制系統(tǒng)與PLC技術(shù)相結(jié)合，在電氣系統(tǒng)自動(dòng)化控制的過程中實(shí)現(xiàn)對機(jī)床設(shè)備的精準(zhǔn)定位和準(zhǔn)確移動(dòng)等功能，大幅度提升了數(shù)控機(jī)床設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性。

其次，在流程控制中，PLC技術(shù)也在實(shí)際應(yīng)用中幫助減少能源的消耗，與傳統(tǒng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)普遍存在的高成本的問題相對比，結(jié)合了PLC技術(shù)的流程控制系統(tǒng)可以在集中化管理的模式下實(shí)現(xiàn)大幅度的能源資源消耗量的減少，實(shí)現(xiàn)流程中生產(chǎn)成本的合理利用和最優(yōu)化配置。

結(jié)語

在電氣工程領(lǐng)域大力推進(jìn)PLC技術(shù)的使用和推廣，是加強(qiáng)電氣工程領(lǐng)域自動(dòng)化控制程度的關(guān)鍵。在推進(jìn)電氣工程的發(fā)展中，從業(yè)人員要在實(shí)際應(yīng)用中充分發(fā)揮PLC技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢，拓展自動(dòng)化控制的涉及內(nèi)容和應(yīng)用前景，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制在電氣工程領(lǐng)域穩(wěn)步化、有效化以及智能化的發(fā)展目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]蘭軼環(huán).基于Montrac+PLC的機(jī)器人自動(dòng)化裝配生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].機(jī)電工程技術(shù).2019，（8）.118-119.

[2]孫靖凱.電氣控制與PLC技術(shù)的應(yīng)用[J].信息記錄材料.2020，（1）. 187-188.

基金項(xiàng)目：遼寧省教育廳2021 年度科學(xué)研究經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目（面上項(xiàng)目）（LJKZ1309）。