PLC技術(shù)在自動化控制中的運用

韓爽

阜新市轉(zhuǎn)型升級（突破遼西北戰(zhàn)略）服務(wù)中心 遼寧 阜新 123000

引言

在常規(guī)的生產(chǎn)過程中，較大的成本問題和物料的過度損耗現(xiàn)象一直存在，極大地減少了工廠的經(jīng)濟效益。隨著PLC技術(shù)廣泛引用，這些問題得到了初步的解決，不僅僅是降低了生產(chǎn)線的工作成本，還增加了生產(chǎn)效率，提升了產(chǎn)品質(zhì)量。但是，PLC技術(shù)的應(yīng)用還在初期階段，還有很大的開發(fā)前景，若是將PLC技術(shù)與電氣自動化控制系統(tǒng)進行科學(xué)融合，勢必會帶來更大的經(jīng)濟效益。

1 概述

1.1 PLC技術(shù)

PLC技術(shù)是一種新型的系統(tǒng)控制方法。在生產(chǎn)過程中，操作人員根據(jù)實際需要輸入相應(yīng)的指令，系統(tǒng)則對所有數(shù)據(jù)的收集和集中分析，并在當(dāng)前流程結(jié)束時自動進入下一階段，當(dāng)整個過程結(jié)束時，還會自動對過程進行循環(huán)。PLC控制系統(tǒng)在控制總臺中有著獨立的信息處理器，并且其信息接入口和整個PLC控制面板也是獨立的。整體觀察PLC的圖形處理結(jié)構(gòu)與繼電器的控制圖較為相似，并且在對于信息的收集和處理方式上也不盡相同。PLC系統(tǒng)與繼電器管理系統(tǒng)都可以對生產(chǎn)線上各環(huán)節(jié)的進行物料數(shù)據(jù)的收集和梳理與整合分析，但兩者之間又有著本質(zhì)的區(qū)別[1]。PLC技術(shù)的本質(zhì)是對系統(tǒng)自身內(nèi)部的各環(huán)節(jié)組件進行獨立控制，從而表現(xiàn)出較高的系統(tǒng)協(xié)調(diào)性，和編程性能。并同時進行自動循環(huán)的掃描工作，持續(xù)不斷的進行工作。但是繼電器控制系統(tǒng)，由于受自身工作原理的限制，只能是各個組件共同工作。兩相比較，不難看出，PLC技術(shù)可以對較為復(fù)雜系統(tǒng)的高效控制，并且節(jié)省了操作成本和時間，大大提高了管理效率，有利于企業(yè)的發(fā)展。

1.2 電氣自動化控制中的PLC技術(shù)

PLC的該運行特點還能夠?qū)鹘y(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)流程產(chǎn)生較大的幫助。工業(yè)生產(chǎn)流程多且繁復(fù)，傳統(tǒng)的管理系統(tǒng)很難進行整系統(tǒng)的監(jiān)管和控制。而PLC可以完美進行管理工作。不僅可以對整個生產(chǎn)流程進行實時的監(jiān)測控制，還可以對各個環(huán)節(jié)進行單獨調(diào)整。大大提升了生產(chǎn)效率，降低了安全隱患，并解放了許多不必要的勞動力。PLC技術(shù)的深刻開發(fā)與應(yīng)用十分有利于企業(yè)的發(fā)展。PLC技術(shù)的應(yīng)用可以更好地展現(xiàn)電氣自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)越性，進一步被開發(fā)成為具有智能化的自動控制系統(tǒng)，提升企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，減少生產(chǎn)成本的浪費，提升行業(yè)競爭力，促進企業(yè)快速有效的發(fā)展。

2 PLC技術(shù)的優(yōu)點

2.1 可靠性高

舊的自動化控制系統(tǒng)多依賴于繼電器結(jié)構(gòu)。相比較繼電器結(jié)構(gòu)，PLC技術(shù)帶來的提升是非常大的。不僅解決了繼電器系統(tǒng)自身線路問題帶來的生產(chǎn)影響，有較強的抗環(huán)境因素，可以在多種不同的外界不良因素的影響下執(zhí)行系統(tǒng)控制指令，也大大提升了生產(chǎn)效率。因此有著較強的可靠性。

2.2 靈活性強

PLC技術(shù)的運行特點便是多個環(huán)節(jié)可以分開進行管控，同時設(shè)置執(zhí)行不同的指令。這就導(dǎo)致了PLC技術(shù)管理系統(tǒng)有著較高上限的靈活性。不同模塊的不同命令組合會產(chǎn)生多種不同的作用和效果，這十分有利于生產(chǎn)系統(tǒng)的統(tǒng)籌管理和安排，是PLC技術(shù)的一大優(yōu)勢和特點。

2.3 便捷性好

通過對模擬量的分析和處理，工作人員可以借助PLC技術(shù)進行還原性較高的模擬生產(chǎn)試驗。對日后實際生產(chǎn)提供了改進的思路和方向，有助于優(yōu)化生產(chǎn)路線和環(huán)節(jié)。并且PLC技術(shù)自帶較為先進的診斷功能，能夠較為快速準確的定位模擬實驗中出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)和原因，提升工作效率。而在實際生產(chǎn)過程中，診斷功能也是實時開啟的，可以有效地為操作人員提供幫助，提升生產(chǎn)過程的高效穩(wěn)定性。

3 PLC在電氣自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用要點

3.1 持續(xù)強化系統(tǒng)控制

由于PLC技術(shù)在對提升系統(tǒng)工作效率上有著較大的優(yōu)勢，因此對于PLC技術(shù)的廣泛應(yīng)用和功能的深度挖掘是十分有必要的。在進行生產(chǎn)路徑的自動化控制過程中，PLC技術(shù)通過對不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)和模塊的應(yīng)用時間和進出料時間和用量的控制，減少了生產(chǎn)成本，并避免了能源的不必要損耗[2]。而對于系統(tǒng)順序的控制，是PLC技術(shù)應(yīng)用的重點內(nèi)容。對系統(tǒng)順序的控制，需要PLC系統(tǒng)對開關(guān)值進行科學(xué)的管控，增加系統(tǒng)的監(jiān)測精準程度，實現(xiàn)PLC技術(shù)對于效率的提升。由于PLC技術(shù)還處于一個發(fā)展和開發(fā)的初期階段，因此在不同的控制單元上都有較大的進步空間。而且因PLC技術(shù)可以實現(xiàn)不同設(shè)備的同時控制，就可以大大降低傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)無法完成此項任務(wù)的弊端，減少了控制的指令和調(diào)整時間，優(yōu)化了管理流程，增加的生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性。

3.2 提升設(shè)備適應(yīng)性

PLC技術(shù)的運行特點便是可以實現(xiàn)對不同環(huán)節(jié)和模塊執(zhí)行不同的操控指令，使得整個系統(tǒng)有著較強的環(huán)節(jié)獨立性和整體協(xié)調(diào)性。這是傳統(tǒng)舊的管理系統(tǒng)所無法實現(xiàn)的。通過下達不同的數(shù)字指令，便使得多設(shè)備執(zhí)行多種指令。整個生產(chǎn)系統(tǒng)變得很難收到外界不良因素的影響。并且PLC技術(shù)有著很好的兼容性，該系統(tǒng)允許技術(shù)人員使用非專業(yè)的編程語言進行維護和命令的編寫。降低了PLC技術(shù)開發(fā)和利用的門檻。可以看到，PLC技術(shù)有著很好的適用性，足以應(yīng)對大多數(shù)工作環(huán)境和不同的生產(chǎn)系統(tǒng)和設(shè)備。通過對PLC技術(shù)的廣泛應(yīng)用，企業(yè)可以對整條生產(chǎn)線進行分段精準控制管理，大大提升了生產(chǎn)效率，降低了管理壓力、生產(chǎn)成本和不必要的勞動力。

3.3 控制系統(tǒng)切換量

隨著電氣自動化進程在不斷的完成，控制管理系統(tǒng)的復(fù)雜性也在逐步上升。所以就需要相關(guān)的工作人員進一步提升PLC技術(shù)的穩(wěn)定性和多元處理能力。增強對不同開關(guān)的控制能力，增加可同時控制的開關(guān)數(shù)量。通過宏觀調(diào)控，減少因設(shè)備問題帶來的生產(chǎn)問題。更好的發(fā)揮生產(chǎn)線的效能，減少生產(chǎn)成本的浪費。提高生產(chǎn)線的自動化進程，進一步提升管理效率和生產(chǎn)效率。并且在不斷地執(zhí)行指令的過程中，PLC技術(shù)也得到了進一步的開發(fā)和創(chuàng)新，又可以反過來對生產(chǎn)企業(yè)進行反哺，實現(xiàn)良性循環(huán)，使得PLC技術(shù)更好地服務(wù)于企業(yè)。

3.4 邏輯控制應(yīng)用

PLC技術(shù)運行過程中，其邏輯控制基礎(chǔ)來源于系統(tǒng)數(shù)據(jù)的收集，并在對數(shù)據(jù)進行收集后，進行相關(guān)處理，再針對相關(guān)的電氣設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)的邏輯指令。通過對不必要環(huán)節(jié)的停滯減少能源的損耗。管理系統(tǒng)的邏輯性對于電氣自動化管理的發(fā)展進程是十分重要的。管理系統(tǒng)的邏輯控制體現(xiàn)了系統(tǒng)自身的智能性，增加了系統(tǒng)自身處理診斷問題的準確性，大大提升了由于操作人員經(jīng)驗不足帶來的生產(chǎn)隱患和錯誤指令對生產(chǎn)過程帶來的影響。而隨著PLC技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，系統(tǒng)的邏輯控制性能也在不斷提升，更進一步推進了電氣自動化智能化的進程，促進了行業(yè)的發(fā)展，提升了企業(yè)競爭力，更好地幫助企業(yè)完成對于系統(tǒng)的優(yōu)化和簡化工作。

4 PLC技術(shù)在電氣自動化控制系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

4.1 PLC技術(shù)在車輛加工系統(tǒng)中應(yīng)用

在汽車制造行業(yè)引入PLC技術(shù)是一個十分高明的選擇。如今的汽車生產(chǎn)基本已經(jīng)實現(xiàn)了生產(chǎn)線的全自動化。不同環(huán)節(jié)的生產(chǎn)和制造十分有利于PLC技術(shù)的發(fā)揮和應(yīng)用。方便企業(yè)實現(xiàn)不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)和模塊的宏觀和獨立調(diào)控需求。提升系統(tǒng)的管理效率。并且可以更高效的分配電力，減少能源上的不必要浪費，提升電氣系統(tǒng)的運行效率，讓整個生產(chǎn)過程更具智能化，促進行業(yè)的全面發(fā)展和進步。同時在車輛加工制造的過程中，需要通過PLC技術(shù)進行程序編輯，首先需要從各個單元功能出發(fā)，把各個編程融入程序系統(tǒng)當(dāng)中，這樣的主要作用可以了解生產(chǎn)為主的具體情況。需要注意的是在設(shè)備系統(tǒng)調(diào)試的時候，需要做好相關(guān)的定位以及糾正，利用設(shè)備進行調(diào)試掌握制作參數(shù)。同時在PLC程序應(yīng)用時，需要審核數(shù)據(jù)的精確度，使其在具體生產(chǎn)制作時，可以提升產(chǎn)品的精度。

4.2 PLC技術(shù)在閉環(huán)系統(tǒng)中應(yīng)用

在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)過程中，如何提升電氣管理系統(tǒng)的性能一直是一個重要的課題。近年來，電氣自動化在不斷地被實現(xiàn)，也逐漸在企業(yè)發(fā)展規(guī)劃中占據(jù)了更重要的位置。PLC技術(shù)的出現(xiàn)和不斷進步讓眾多技術(shù)人員看到了方向。PLC技術(shù)獨有的多元控制理念很好地迎合了當(dāng)下越來越復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。較高的智能化處理，也進一步提升了實現(xiàn)電氣自動化的進程，提升了生產(chǎn)路線和環(huán)節(jié)的穩(wěn)定性。在面對不同的電氣管理系統(tǒng)時，PLC也表現(xiàn)出了強大的適應(yīng)性能。針對不同的電力電氣設(shè)備實現(xiàn)了不同的科學(xué)的處理和管理指令。減少了企業(yè)生產(chǎn)線路上的改進和優(yōu)化成本，提升了企業(yè)的生產(chǎn)效率，展現(xiàn)了PLC技術(shù)較高的管理穩(wěn)定性。

4.3 PLC技術(shù)在交通電氣控制系統(tǒng)中應(yīng)用

在交通行業(yè)，PLC技術(shù)同樣有著一片天地。城市中遍布的交通信號燈如何實現(xiàn)高效控制一直是一個業(yè)內(nèi)難題。PLC技術(shù)幾乎可以完美地解決這個問題。通過PLC技術(shù)對不同路段不同交通信號燈的實時管控，大大減少了道路擁堵情況，減少了車輛和行人的等待時間，提升了道路安全性。并且在突發(fā)事故，造成較為嚴重管道道路堵塞情況時，PLC技術(shù)也會整合道路信息一并發(fā)給交通部門，交由部門來及時處理道路交通問題，提升了交通管理效率，減少了警員的工作量[3]。

4.4 PLC技術(shù)在電氣自動化數(shù)據(jù)領(lǐng)域應(yīng)用

PLC技術(shù)同樣的在電氣自動化數(shù)據(jù)傳輸管理領(lǐng)域有著一番用武之地，通過對PLC技術(shù)的應(yīng)用，可以使得數(shù)據(jù)的傳輸和管理效率大幅度提升。舉例說明，如在進行程序指令的編輯時，技術(shù)人員可以根據(jù)實際情況，針對不同的車床執(zhí)行相應(yīng)的管控命令，充分調(diào)動系統(tǒng)的生產(chǎn)能力，更好更快地完成生產(chǎn)目標。過往的電氣自動化控制系統(tǒng)在執(zhí)行指令時，常會出現(xiàn)指令執(zhí)行混亂的情況，不僅影響管理工作，還浪費的大量人力物力去排除錯誤，降低了生產(chǎn)效率。而PLC技術(shù)的應(yīng)用則完美地解決了該問題。當(dāng)前的電氣自動化數(shù)據(jù)領(lǐng)域，PLC技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。使得整個行業(yè)都有了長足的進步與發(fā)展。

4.5 PLC技術(shù)在空調(diào)電氣自動控制領(lǐng)域應(yīng)用

空調(diào)的自動化管理系統(tǒng)在引入PLC技術(shù)后，更好的實現(xiàn)了智能化管理。不僅僅是方便空調(diào)的使用和控制，更是實現(xiàn)了空調(diào)系統(tǒng)的控溫功能，提升了空調(diào)的工作效率，增加了使用人的舒適度，在不需要太高溫度的地方進行恒溫調(diào)整，減少了對于空調(diào)工作能力的浪費，節(jié)省了較多電能。

5 PLC技術(shù)的應(yīng)用案例

在本案例中，物料提升機控制系統(tǒng)是主要的研究對象。從硬件層面分析可以發(fā)現(xiàn)，在硬件部分主要是PLC和轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。在本案例中選用的型號是FX3U-16MTCPU系統(tǒng)，在這一系統(tǒng)中，數(shù)字16所代表的意義是整個系統(tǒng)，共有16個輸入與輸出點。字母M所代表的是最基本的單元，而T則是晶體管輸出。 PLC系統(tǒng)在本案例中應(yīng)用最大的優(yōu)勢在于具有非常強的抗干擾以及抗沖擊的能力，具有較強的工作環(huán)境的適應(yīng)能力。本系統(tǒng)包括一個基本單元以及一個模擬量輸出模塊和一個模擬量輸入模塊三大組成部分。該系統(tǒng)共有以下2個方面的功能。其一是比較通順的數(shù)據(jù)通信功能，借助于指令的發(fā)布PLC基本單元就能夠?qū)崿F(xiàn)通訊。其二是數(shù)據(jù)讀取以及寫入功能。

6 結(jié)束語

綜上分析，自動化控制系統(tǒng)運行穩(wěn)定性與PLC技術(shù)有著密切的聯(lián)系。因此在PLC技術(shù)應(yīng)用階段需要明確技術(shù)方案，同時對相關(guān)的基礎(chǔ)參數(shù)進行優(yōu)化，這樣才能切實的保證自動化系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。