電氣工程自動化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用

遲煥磊

摘要：隨著社會的快速發(fā)展和生活品質(zhì)的全面提高，人們開始追求產(chǎn)品的多樣化以及精細化，這樣才能讓落后的人工生產(chǎn)方式逐漸被現(xiàn)代化機械生產(chǎn)進行取代，這樣做的目的能促進機電控制技術(shù)的不完完善。和傳統(tǒng)機電控制技術(shù)進行比較克制，PLC 技術(shù)具有相對來說比較靈活的高效性以及較好的可靠性，對現(xiàn)場生產(chǎn)的實際狀況進行滿足，實現(xiàn)具體問題做到具體分析。電氣工程中合理的利用PLC 技術(shù)，能促進工程器械實現(xiàn)自動化控制，促進整個系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的運行，在一定程度上促進電氣工程實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣工程自動化控制;PLC技術(shù);應(yīng)用

1 PLC 的原理及其特點分析

1.1 PLC 的原理

PLC 是可編程邏輯控制器的簡稱，這是一種較為先進的控制系統(tǒng)，主要是在工業(yè)生產(chǎn)中進行應(yīng)用，PLC 的基本原理如下：

1.1.1 輸入采樣。這是PLC 工作的起始階段，具體是指通過掃描的方式完成輸入數(shù)據(jù)以及狀態(tài)信息的讀入，然后將之存儲至I/O 映像區(qū)域中的單元內(nèi)。由于在后續(xù)的工作過程中，I/O 映像區(qū)中的數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息不會發(fā)生任何變化，所以當(dāng)輸入的信號為脈沖信號時，必須保證其寬度在一個掃描周期以上，這樣才能使輸入被有效讀入。

1.1.2 程序執(zhí)行。這是PLC 工作的重要階段，在對用戶程序進行掃描時，通常都是按照從上向下的順序，然后PLC 會自動完成對控制線路的邏輯運算，并根據(jù)運算所得的結(jié)果，對I/O 映像區(qū)中的狀態(tài)信息進行刷新。具體而言，在用戶程序執(zhí)行時，輸入點在I/O 映像區(qū)內(nèi)的狀態(tài)始終保持不變，其它輸出點的數(shù)據(jù)及狀態(tài)信息則會發(fā)生一定的變化，當(dāng)程序執(zhí)行時，使用立即I/O 指令后，可直接對I/O 點進行存取。

1.1.3 輸出刷新。當(dāng)用戶程序掃描完成之后，PLC 會自動進入到該階段，此時，CPU 會根據(jù)I/O 映像區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息，對全部的輸出鎖存電路進行刷新，借助輸出電路對外接設(shè)備進行驅(qū)動。

1.2 PLC 的特點

PLC 之所以能夠在工業(yè)控制領(lǐng)域中得到越來越廣泛的應(yīng)用，與其自身所具備的諸多特點有著密不可分的關(guān)聯(lián)。PLC 的特點體現(xiàn)在如下幾個方面：

1.2.1 超高的可靠性。絕大多數(shù)PLC 都是以單片機作為核心，由此使得PLC 本身具有了較高的集成度，加之PLC 的保護電路及自診斷功能，從而使整個系統(tǒng)的可靠性獲得大幅度提升。

1.2.2 易于編程。PLC 編程時，采用的是命令語句，由于命令語句的數(shù)量明顯少于微型計算機的指令，并且梯形圖本身較為簡單，即使初學(xué)者也能很快掌握，所以利用PLC 進行編程并不需要過多的計算機專業(yè)知識。

1.2.3 組態(tài)方式的靈活性更強。PLC 的結(jié)構(gòu)為積木式，使用者只需要進行簡單地組合，就能對控制系統(tǒng)的功能進行靈活設(shè)置，由此使得PLC 在大部分工業(yè)控制系統(tǒng)中均可適用。

1.2.4 便于安裝。在對PLC 進行安裝的過程中，無需設(shè)置專門的機房，也不用采取嚴(yán)格的屏蔽措施，只要確保連接正確，PLC 就能正常運行。

2 PLC 技術(shù)在電氣工程及其自動控制中的運用

2.1 PLC 技術(shù)中的閉環(huán)控制

電機啟動在電氣自動化控制中的應(yīng)用較為頻繁，而且啟動方式也比較多，其中使用最多的要數(shù)手動啟動、機旁屏手動啟動和自動啟動等3 種。PLC 技術(shù)的閉環(huán)控制在電氣自動化控制中的作用非常重要，并且和電液執(zhí)行、轉(zhuǎn)速測量以及電子調(diào)節(jié)等都有非常密切的關(guān)系，不僅測量工作因此更有效率，調(diào)節(jié)器的控制因此也更加合理。在電氣自動化的自動啟動中應(yīng)用PLC 技術(shù)，可以在動力泵開啟的狀態(tài)下利用控制器對模板進行控制，并且還可以采集動力泵的運行效率，從而根據(jù)運行效率選擇主泵和備用泵。將PLC 技術(shù)應(yīng)用到電機啟動的機旁屏啟動中， 可以在利用動力泵的同時調(diào)節(jié)開關(guān)，可以有效控制動力泵的運行時間，在這樣的條件下主泵的開啟和關(guān)閉也將更加自由。通過以上分析可以得知，在電氣工程中應(yīng)用PLC 技術(shù)可以讓閉環(huán)控制在電氣自動化控制中更有效效率， 從而讓電氣自動化控制整體的運行效率得到提升，明顯強化了系統(tǒng)的連續(xù)運行。

2.2 在順序控制中的運用

電氣工程中應(yīng)用PLC 技術(shù)能夠有效提升電氣工程自動化的運行效率，降低在電氣設(shè)備上的人力成本投入。比如電廠的發(fā)展目標(biāo)就是提升發(fā)電效率， 通過PLC 技術(shù)讓電廠的電氣系統(tǒng)有了更高的運行效率，因此發(fā)電效率就有了明顯的提升，并且電廠也不需要像過去一樣投入大量人力物力，經(jīng)濟效益也就有了保障。比如一個火電廠運用PLC 技術(shù)替換了傳統(tǒng)的順序控制器，可以更及時的清理煤渣并填入新媒，因此不僅發(fā)電效率便有了提升，并且發(fā)電過程也更加清潔。

2.3 在開關(guān)量控制中的運用

在開關(guān)量控制中應(yīng)用PLC 技術(shù)，能夠?qū)㈦姎庾詣涌刂葡到y(tǒng)的編輯信息和虛擬電氣運行結(jié)合在一起， 從而為電氣自動化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供保障。傳統(tǒng)的電氣自動化控制系統(tǒng)受繼電器及其相應(yīng)控制電器的影響， 因此當(dāng)工作人員想要對繼電器進行開關(guān)操作的時候必須等待相關(guān)電器的響應(yīng)，電氣自動化系統(tǒng)在這個等待響應(yīng)的時間內(nèi)容易發(fā)生短路而失去控制。當(dāng)應(yīng)用了PLC 技術(shù)以后，電氣自動化系統(tǒng)中繼電器的響應(yīng)時間明顯縮短，因此系統(tǒng)整體的運行效率有了顯著提升。但工作人員在使用PLC 技術(shù)的時候要明白一點，雖然PLC 技術(shù)在電氣自動化控制中有很多優(yōu)點，但它并不是萬能的，因此需要在實際應(yīng)用的過程中不斷強化電氣自動化控制系統(tǒng)和PLC 的結(jié)合，從而才能為提升系統(tǒng)的運行效率提供保障。

3PLC 在電氣工程自動化控制中的運用

3.1 PLC 技術(shù)在機床中的應(yīng)用

PLC 技術(shù)在機床中的應(yīng)用是特別廣泛的，PLC 技術(shù)能夠應(yīng)用在對機床工作狀態(tài)的監(jiān)督和管理上面，并且PLC 技術(shù)的特點就是及時且有效，PLC 技術(shù)在機床運行過程中能夠較快的發(fā)現(xiàn)問題或故障，而且還能夠準(zhǔn)確定位機床故障出現(xiàn)的部位。PLC 在最快的時間內(nèi)發(fā)出警報，讓工作人員能夠及時作出反應(yīng)，盡快處理機床故障，使其恢復(fù)正常運轉(zhuǎn)。警報及時可以讓相關(guān)工作人員在最快的時間發(fā)現(xiàn)問題，定位準(zhǔn)確可以讓相關(guān)工作人員抓準(zhǔn)問題、對癥下藥，讓故障機床在最短的時間內(nèi)恢復(fù)工作運轉(zhuǎn)，為企業(yè)節(jié)約不必要的時間成本。將PLC技術(shù)應(yīng)用于機床運行狀態(tài)的監(jiān)督及管理工作當(dāng)中，可以有效保證機床故障修復(fù)的時效性。

3.2 PLC 技術(shù)在拉絲機中的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的進步，拉絲機已經(jīng)從工人手動操作變?yōu)樽詣硬僮?，在這個跨越性的轉(zhuǎn)變過程中，PLC 應(yīng)用技術(shù)扮演著至關(guān)重要的角色。PLC 技術(shù)的應(yīng)用，使拉絲機的電氣設(shè)備能夠得到相應(yīng)的有效控制，并且還能采集相關(guān)的控制數(shù)據(jù)。由PLC 采集的相關(guān)數(shù)據(jù)能夠隨時傳遞到操作人員的手中，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，操作人員能夠快速準(zhǔn)確地對拉絲機工作狀態(tài)進行判斷，并且可以時刻關(guān)注拉絲機的運行狀態(tài)，以便預(yù)防故障的產(chǎn)生。除此之外，PLC 技術(shù)的數(shù)據(jù)處理功能也能很好地運用于拉絲機生產(chǎn)運作當(dāng)中，PLC 對拉絲機運行的相關(guān)數(shù)據(jù)進行自動處理，并能及時檢測電氣設(shè)備完好與否。PLC 技術(shù)的應(yīng)用使拉絲機電氣控制系統(tǒng)工作效率得到了極大的提高，同時還減少了相應(yīng)的人力、物力浪費，讓企業(yè)在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上，最大限度地降低成本，使企業(yè)獲得更大的經(jīng)濟效益。

3.3 PLC 技術(shù)在立體倉庫中的應(yīng)用

物流管理是立體倉庫的主要組成部分，也是立體倉庫管理中至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)，PLC 技術(shù)應(yīng)用于立體倉庫電氣控制系統(tǒng)中主要面向物流管理這一模塊。PLC 技術(shù)應(yīng)用于立體倉庫電氣控制系統(tǒng)的基本程序是：通過PLC 接收數(shù)字信號，再將數(shù)字信號轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的指令，最后通過PLC 發(fā)出指令來對電氣設(shè)備工作進行集中控制，在這個過程中，PLC 技術(shù)的主要功能是接收信號和發(fā)出指令。經(jīng)歷了無數(shù)次試驗和改進以后，現(xiàn)在的PLC 技術(shù)邏輯控制能力和數(shù)據(jù)處理能力已經(jīng)非常完善，并且由一個設(shè)備來同時完成接收信號和發(fā)出指令的工作，更能夠保證設(shè)備運轉(zhuǎn)的準(zhǔn)確性和流暢性。因此，許多大型立體倉庫都引入了PLC 技術(shù)，并將這項技術(shù)良好的應(yīng)用于立體倉庫電氣控制系統(tǒng)中，實踐證明，PLC 技術(shù)的應(yīng)用使立體倉庫物流管理效率有了很大的提升。

結(jié)語

綜上所述，在自動化電氣控制領(lǐng)域中，對PLC 技術(shù)進行應(yīng)用，能夠使控制系統(tǒng)的功能變得更加強大，可以滿足各種不同的控制要求。為使PLC 的技術(shù)優(yōu)勢得以最大限度地發(fā)揮，應(yīng)當(dāng)不斷加大對PLC 的研究力度，通過逐步改進和完善，增強PLC 的運行穩(wěn)定性。

參考文獻

[1]蔣海忠.PLC技術(shù)在電氣工程自動化控制中的運用策略探究[J].價值工程，2018，37（17）：209-211.

[2]劉渝.淺論PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中的應(yīng)用分析[J].當(dāng)代教育實踐與教學(xué)研究，2018（11）：169+171.

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