PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的應(yīng)用研究

解巖

河鋼邯鋼大型軋鋼廠 河北 邯鄲 056015

引言

隨著電力電子技術(shù)、檢測(cè)傳感技術(shù)和機(jī)械制造技術(shù)的快速發(fā)展，PLC在通信和控制等領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。電氣控制和儀表控制水平不斷提升，逐步實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)控制一體化與網(wǎng)絡(luò)化的目的。此外，PLC具有數(shù)據(jù)處理、PID控制與數(shù)據(jù)通信等功能，屬于新型工業(yè)自動(dòng)控制標(biāo)準(zhǔn)裝置。

1 什么是PLC技術(shù)

PLC技術(shù)主要是指可編程中斷處理器，該處理器主要采用數(shù)字運(yùn)算控制的方式進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。PLC技術(shù)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)以及電子通信技術(shù)等基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新興技術(shù)。相比于傳統(tǒng)的技術(shù)PLC技術(shù)具有更多的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，該技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)Ａ繑?shù)據(jù)信息進(jìn)行全面高速的處理，并且能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存與運(yùn)算。PCL技術(shù)的原理：結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)在自動(dòng)化控制裝置的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的快速處理。PCL技術(shù)對(duì)我國(guó)機(jī)電技術(shù)的發(fā)展具有較大的影響，有效提高了機(jī)電技術(shù)的整體質(zhì)量與效率?，F(xiàn)階段，我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展進(jìn)入了全新的階段，技術(shù)人員在對(duì)PCL技術(shù)進(jìn)行全面的改進(jìn)與優(yōu)化，不斷地拓寬該技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，發(fā)揮該技術(shù)更多的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。截至20世紀(jì)70年代，PCL技術(shù)應(yīng)用最多的領(lǐng)域是包括汽車行業(yè)在內(nèi)的工業(yè)領(lǐng)域。隨著技術(shù)人員不斷深入的研究與開發(fā)，PCL技術(shù)的應(yīng)用范圍也在不斷地?cái)U(kuò)大，已經(jīng)開始逐步走向商業(yè)化。

2 PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的具體應(yīng)用

2.1 順序控制

電氣設(shè)備順序控制在整體自動(dòng)化控制中處于核心位置。PLC技術(shù)應(yīng)用于順序控制可實(shí)現(xiàn)整體系統(tǒng)的優(yōu)化，從而在標(biāo)準(zhǔn)化和系統(tǒng)化的單一順序下展開針對(duì)性的生產(chǎn)工藝控制。隨著信息化水平的提高，PLC技術(shù)的信息模塊更為完善，可大幅度提高電氣設(shè)備自動(dòng)化控制水平。從順序控制的角度分析，PLC技術(shù)可借助通信總線完成控制室的內(nèi)部控制，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制站與主控制層的連接，從而實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備整體系統(tǒng)的控制。但是，由于電氣設(shè)備的使用要求逐漸精確，為更好地開展遠(yuǎn)程設(shè)備控制，應(yīng)借助控制站與設(shè)備傳感器實(shí)現(xiàn)有效連接，并在顯示屏的輔助下了解遠(yuǎn)程電氣設(shè)備情況，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程化監(jiān)控。此時(shí)，可由主控室工作人員下達(dá)指令，以保證在單一標(biāo)準(zhǔn)順序下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化功能控制[1]。此外，電氣設(shè)備順序控制受到運(yùn)行工序的影響，在PLC技術(shù)應(yīng)用下可極大保障電氣工程的穩(wěn)定性，為電氣設(shè)備安全運(yùn)行提供保障。隨著PLC技術(shù)的功能逐漸完善，可在順序控制階段實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，便于主控室工作人員結(jié)合不同設(shè)備運(yùn)行需求展開指令調(diào)節(jié)。甚至可結(jié)合電氣設(shè)備日常運(yùn)轉(zhuǎn)順序劃定階段，根據(jù)各階段特性執(zhí)行針對(duì)性任務(wù)，繼而結(jié)合階段執(zhí)行情況進(jìn)行工序的智能強(qiáng)化，從而在現(xiàn)有電氣設(shè)備自動(dòng)化控制基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)技術(shù)更新。

2.2 開關(guān)量控制

傳統(tǒng)電氣設(shè)備控制主要借助繼電器實(shí)現(xiàn)。在元件復(fù)雜的繼電器控制下，電氣設(shè)備運(yùn)行緩慢，且受到繼電器長(zhǎng)時(shí)間通電反應(yīng)的限制，在繼電器運(yùn)行初期無(wú)法受到短路保護(hù)，從而降低了整體電氣設(shè)備的運(yùn)行效率。在PLC技術(shù)應(yīng)用下則可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)短路保護(hù)，并在編程系統(tǒng)和編輯控制器輔助下展開設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)，從而規(guī)避短路問題。此過程中，PLC技術(shù)的應(yīng)用并不阻礙繼電器的常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)，即在保障運(yùn)行效率穩(wěn)定提升的同時(shí)，兼顧開關(guān)量控制的優(yōu)化[2]。實(shí)際電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中，因受開關(guān)點(diǎn)眾多的影響，PLC在自動(dòng)控制系統(tǒng)中需同時(shí)對(duì)接十幾個(gè)開關(guān)量控制點(diǎn)，甚至在高峰時(shí)期可連接上百個(gè)控制點(diǎn)。在PLC技術(shù)的保障下，眾多控制點(diǎn)基于互聯(lián)網(wǎng)與電氣系統(tǒng)云平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一處理，并可根據(jù)不同控制系統(tǒng)與機(jī)電設(shè)備類型實(shí)現(xiàn)分化控制，從而有效規(guī)避復(fù)雜指令造成的不利影響。在實(shí)現(xiàn)PLC技術(shù)自動(dòng)控制應(yīng)用時(shí)，可結(jié)合設(shè)備功能展開邏輯控制，并采用特定組合時(shí)序的方式進(jìn)行設(shè)備開關(guān)量的調(diào)整。

2.3 程序編譯

在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中，程序編譯功能在PLC技術(shù)輔助下可實(shí)現(xiàn)程序編譯的自動(dòng)化順序掃描控制。此外，在電氣設(shè)備運(yùn)行期間，通過前期編制程序進(jìn)行CPU監(jiān)測(cè)與相關(guān)指令下達(dá)，并根據(jù)不同IP地址實(shí)現(xiàn)周期性和循環(huán)性的程序編譯循環(huán)作業(yè)，借助掃描功能，可實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的形式轉(zhuǎn)換。就現(xiàn)代化PLC技術(shù)發(fā)展而言，在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中，編程語(yǔ)言主要包括順序功能流程圖語(yǔ)言、梯形圖語(yǔ)言、指令表語(yǔ)言、結(jié)構(gòu)文本化語(yǔ)言以及功能模塊語(yǔ)言等5種類型。其中，梯形圖語(yǔ)言為現(xiàn)階段自動(dòng)化控制中應(yīng)用最廣泛的語(yǔ)言。PLC電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要從模擬量、脈沖量以及開關(guān)量3個(gè)角度完成編程算法的計(jì)算，以實(shí)現(xiàn)PLC技術(shù)應(yīng)用下的電氣設(shè)備自動(dòng)化控制。實(shí)際上，不同程序編譯對(duì)應(yīng)不同體系的電氣工程，而PLC技術(shù)可實(shí)現(xiàn)便捷化和自動(dòng)化的分別控制[3]。

2.4 集中控制

PLC技術(shù)具備自動(dòng)監(jiān)視功能，因此電氣設(shè)備自動(dòng)化控制可在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的集中化控制。借助PLC技術(shù)可有效連接不同的電氣設(shè)備，形成網(wǎng)絡(luò)化電氣設(shè)備脈絡(luò)，并以此關(guān)聯(lián)電氣設(shè)備狀態(tài)，繼而實(shí)現(xiàn)整體的集中控制。統(tǒng)一化集中控制并不意味著全面杜絕個(gè)體設(shè)備的單獨(dú)管控，而是基于網(wǎng)絡(luò)化電氣設(shè)備脈絡(luò)實(shí)現(xiàn)整體和個(gè)體的分別控制，從而優(yōu)化電氣設(shè)備系統(tǒng)的工作量。集中控制主要應(yīng)用于人力消耗多且工序復(fù)雜的電氣項(xiàng)目[4]。

3 結(jié)束語(yǔ)

為了能夠強(qiáng)化電氣設(shè)備自動(dòng)化水平，應(yīng)該充分發(fā)揮PLC技術(shù)的作用，促使系統(tǒng)高效穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)查找設(shè)備內(nèi)的問題，通過自動(dòng)診斷模式處理問題，提升維修效率。