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

吳堅(jiān)偉

摘 要：隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，集成電路水平不斷提高，PLC技術(shù)作為信息化發(fā)展的產(chǎn)物，被廣泛的應(yīng)用于電器工程中。近年來(lái)，電氣自動(dòng)化水平不斷加強(qiáng)，大大的促進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力，本文將對(duì)PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用進(jìn)行探析，以期為電氣工程乃至其他領(lǐng)域未來(lái)的發(fā)展提供有力借鑒。

關(guān)鍵詞：PCL技術(shù)；電氣工程；自動(dòng)化

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品的自動(dòng)化程度與科技含量要求也越來(lái)越高。PLC技術(shù)作為一種編程邏輯控制技術(shù)在電氣自動(dòng)化中有很好的適用性。近年來(lái)，PLC的組件化程度不斷增高，可靠性與穩(wěn)定性也隨之增加，為了順應(yīng)發(fā)展要求，基于PCL的自動(dòng)控制系統(tǒng)也應(yīng)當(dāng)制定合理的發(fā)展策略。

1 PLC的介紹

1.1 概念

PLC是傳統(tǒng)的控制技術(shù)與微機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它是一種新型的控制技術(shù)，具有可靠性、靈活性特點(diǎn)。雖然PLC是程序編制，但它卻可以很好的利用微處理器的特點(diǎn)，使用簡(jiǎn)單的續(xù)電器梯形圖指令，無(wú)需用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行語(yǔ)言編程。PLC的接線量相對(duì)較小，在工作過(guò)程中，這些線路通過(guò)軟件進(jìn)行連接，并以邏輯代數(shù)的形式儲(chǔ)存在PLC儲(chǔ)存器中，若控制過(guò)程發(fā)生變化，僅需要對(duì)儲(chǔ)存器中的程序進(jìn)行簡(jiǎn)單修改即可[1]。

1.2 發(fā)展

PLC技術(shù)最早由美國(guó)開(kāi)發(fā)，當(dāng)時(shí)的PLC技術(shù)只能夠進(jìn)行順序控制，經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展，其內(nèi)部體系越來(lái)越成熟。不僅能夠?qū)崿F(xiàn)電氣工程的自動(dòng)化，還大大的減少了勞動(dòng)力，為我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)作出了很大的貢獻(xiàn)。

從PLC技術(shù)發(fā)展至今，已有十余年的歷程，從自身的性能以及使用范圍來(lái)看，它已經(jīng)取得了很大的成就。PLC與電氣工程的結(jié)合是其最有價(jià)值的一項(xiàng)研究，它在電氣工程中承擔(dān)著許多重要的控制環(huán)節(jié)，例如順序控制、開(kāi)關(guān)控制與閉環(huán)控制等。此外，PLC還被廣泛的應(yīng)用于水電企業(yè)，用于控制水泵功率及水位等。

2 特點(diǎn)

2.1 通用性強(qiáng)

PLC的編程簡(jiǎn)單，所以操作人員無(wú)需花費(fèi)大量的時(shí)間學(xué)習(xí)，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試相對(duì)簡(jiǎn)單，技術(shù)人員的上手也快，通常無(wú)需拆卸硬件就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)能夠的調(diào)試或修改。PLC的組裝面積小，使用便捷，在繼電與供電系統(tǒng)中被廣泛的適用，例如控制柜的設(shè)備、裝置與鏈接等。

2.2 可靠性高

傳統(tǒng)的繼供電設(shè)備設(shè)計(jì)復(fù)雜，接線較多，因此在使用過(guò)程中常常會(huì)出現(xiàn)接觸不良等現(xiàn)象，PLC可以大幅度的降低接線數(shù)量，簡(jiǎn)化系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而減少故障發(fā)生率。此外，PLC還具有較強(qiáng)的抗干擾性，能夠在干擾十分突出的施工現(xiàn)場(chǎng)使用，效果也十分顯著。

2.3 維修方便

PLC不僅故障率低，維修也很方便，它利用現(xiàn)代信息技術(shù)可實(shí)現(xiàn)自我診斷，無(wú)論是內(nèi)部硬件問(wèn)題還是外部銜接問(wèn)題，都能夠通過(guò)診斷顯示出來(lái)，如此維修工作也能夠快速的開(kāi)展。

3 PLC的核心技術(shù)

3.1 控制技術(shù)

PLC的運(yùn)作工序?yàn)橥婇_(kāi)機(jī)、系統(tǒng)自檢、信息處理、輸入輸出。一旦發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的輸送信息與邏輯不符時(shí)，就將信息退回到自檢系統(tǒng)，進(jìn)行二次檢索。PLC控制技術(shù)的運(yùn)作流程是以梯形圖的形式分布的，通過(guò)利用順序圖的方式，還可以使控制過(guò)程更加直觀，也更容易編寫(xiě)。

PLC控制系統(tǒng)分為硬件與軟件兩部分，硬件是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)邏輯控制所必備的設(shè)備，例如二極管、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等。而軟件則是該系統(tǒng)控制功能的載體，它能夠控制人員的編寫(xiě)、控制邏輯在硬件上的執(zhí)行。

3.2 可編程控制器設(shè)計(jì)原理

PLC的程序設(shè)計(jì)必須滿足系統(tǒng)中某一被控制對(duì)象的控制要求，在此基礎(chǔ)上盡可能的簡(jiǎn)便易懂，以最大限度的降低成本。此外，PLC的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)滿足一定的接口性能，以便其未來(lái)的開(kāi)發(fā)與拓展。合理的設(shè)計(jì)PLC系統(tǒng)的封裝性能，以確保其能夠應(yīng)對(duì)日常的維修護(hù)理。

4 PLC在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

4.1 在順序控制中的應(yīng)用

大多數(shù)企業(yè)將PLC作為順序控制器來(lái)使用，例如，對(duì)火力發(fā)電場(chǎng)飛灰與爐渣的清理與控制等。自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)于企業(yè)的生產(chǎn)效率有著至關(guān)重要的影響，因此為了使該技術(shù)的性能提高，就必須對(duì)PLC進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。PLC很好的與自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)合在一起，形成遠(yuǎn)程、現(xiàn)場(chǎng)傳感與主站層三個(gè)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)的分層式控制[2]。

4.2 PLC在開(kāi)關(guān)控制中的應(yīng)用

PLC作為一種可編程存儲(chǔ)器，能夠?qū)鹘y(tǒng)的機(jī)械繼電器轉(zhuǎn)化為虛擬繼電器，使電氣工程的運(yùn)作更加便捷。例如，常見(jiàn)的繼電器電路在進(jìn)行通斷的過(guò)程中反應(yīng)較慢，PLC很好的補(bǔ)充了這一弱點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)的自動(dòng)切換，且反應(yīng)更加敏捷，很好的提升了系統(tǒng)的運(yùn)作效率。

4.3 中央空調(diào)中PLC技術(shù)的使用

空調(diào)起到調(diào)節(jié)室溫的作用，在人們的日常生活中尤為常見(jiàn)，許多企業(yè)對(duì)于生產(chǎn)車(chē)間的要求高，就需要使用中央空調(diào)來(lái)調(diào)節(jié)。中央空調(diào)主要由繼電器控制系統(tǒng)、直接數(shù)字式控制器以及可編程序控制器系統(tǒng)組成，由于控制水平的不高，且靈活性不強(qiáng)，中央空調(diào)時(shí)常會(huì)受到電磁波干擾甚至損壞，PLC技術(shù)的智能化水平高，且具有很強(qiáng)的抗干擾性能，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)中央空調(diào)的自動(dòng)化控制。

4.4 交通領(lǐng)域中PLC技術(shù)的應(yīng)用

近年來(lái)，PLC技術(shù)被廣泛的運(yùn)用于交通領(lǐng)域，鑒于交通運(yùn)輸速度快、岔路多等特點(diǎn)，PLC內(nèi)部的定時(shí)器資源可以得到有效的利用，交通信號(hào)燈是調(diào)節(jié)道路交通的重要設(shè)備，將PLC技術(shù)裝入通信設(shè)備，通過(guò)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)路面交通的控制，極大程度上減輕了人力管理負(fù)擔(dān)，使道路交通能夠統(tǒng)一調(diào)度，使線路的信號(hào)燈構(gòu)成局域網(wǎng)，從而達(dá)到交通系統(tǒng)全天候機(jī)械自動(dòng)化管理的效果。PLC對(duì)于程序的控制要求高，對(duì)指令的反應(yīng)速度快，使交通秩序能夠得到更好的改善，最大限度的縮短車(chē)輛運(yùn)行與等待的時(shí)間，使道路更加暢通。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在電氣工程的自動(dòng)化控制中，PLC技術(shù)的優(yōu)勢(shì)被顯著的發(fā)揮出來(lái)，不僅使得操作流程更加簡(jiǎn)便，還減輕了系統(tǒng)的運(yùn)作負(fù)擔(dān)，極大地提高了對(duì)電氣工程的控制效率?？梢哉f(shuō)，PLC在未來(lái)具有很好的應(yīng)用前景，但對(duì)于其他領(lǐng)域的技術(shù)控制上還有待提高，相關(guān)技術(shù)人員需要加大研究力度，使PLC能夠取得進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]呂博，張旭東，趙德強(qiáng). 電氣工程自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用探究[J]. 通訊世界， 2017（4）：202-203.

[2]李俊梅. 電氣工程自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用策略研究[J]. 無(wú)線互聯(lián)科技， 2017（11）：147-148.endprint