邵　越（曲阜師范大學(xué)工學(xué)院,山東　日照　276826）

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電氣自動(dòng)化中PLC技術(shù)的應(yīng)用

邵越
（曲阜師范大學(xué)工學(xué)院,山東日照276826）

摘 要:由于PLC技術(shù)具有較高的可靠性、較為完善的功能、所耗費(fèi)的能源較低、維護(hù)比較簡(jiǎn)單且價(jià)格比較便宜等，在各個(gè)行業(yè)中都得到了廣泛的應(yīng)用，在電氣自動(dòng)化中PLC技術(shù)更是應(yīng)用非常的普遍。本文首先介紹了PLC技術(shù)的工作原理以及所具有的優(yōu)點(diǎn)，之后從其在開(kāi)關(guān)量控制中的應(yīng)用、在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用、在交通領(lǐng)域中的應(yīng)用以及在火力發(fā)電廠中的應(yīng)用四個(gè)方面介紹了電氣自動(dòng)化中PLC技術(shù)的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:電氣自動(dòng)化；PLC；應(yīng)用

0　引言

PLC 技術(shù)，在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的環(huán)境下，作為一個(gè)新的技術(shù)在各個(gè)行業(yè)中都得到了廣泛的應(yīng)用，在電氣自動(dòng)化中PLC技術(shù)更是應(yīng)用非常的普遍。因?yàn)榫哂休^高的可靠性、較為完善的功能、所耗費(fèi)的能源較低、維護(hù)比較簡(jiǎn)單且價(jià)格比較便宜等，使得傳統(tǒng)工業(yè) 系統(tǒng)中存在的控制力較差的現(xiàn)象得以改善，促進(jìn)了自動(dòng)化控制能力的提升，同時(shí)也極大的減少了能源消耗。

1　PLC技術(shù)的工作原理及具有的特點(diǎn)

1.1PLC工作原理

PLC 技術(shù)在電力工程當(dāng)中得到了較為廣泛的應(yīng)用，并開(kāi)始成了大部分電氣相關(guān)工作人員一定要了解和掌握的最為基本的技能。從編程上來(lái)看，PLC技術(shù)中使用的是梯形圖編程，它和繼電器的控制線(xiàn)路非常的相近。從PLC技術(shù)的運(yùn)行步驟來(lái)看，主要包括輸出采樣——用戶(hù)程序執(zhí)行 ——輸出刷新三個(gè)步驟 。首先，從輸出采樣階段來(lái)看，PLC通過(guò)運(yùn)行掃描而得到的數(shù)據(jù)輸?shù)较鄳?yīng)的存儲(chǔ)單元中進(jìn)行存放；其次，通過(guò)執(zhí)行用戶(hù)程序來(lái)控制輸出操作；再次，利用運(yùn)算來(lái)控制用戶(hù)程序執(zhí)行時(shí)所獲得的結(jié)果以及邏輯線(xiàn)圈存在的狀態(tài)；第四，在輸出刷新環(huán)節(jié)上，根據(jù)CPU 發(fā)出的相應(yīng)的指令，在對(duì)電路封鎖作用進(jìn)行利用的前提下，對(duì)映像區(qū)數(shù)據(jù)以及相關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行輸入或輸出；最后，通過(guò)驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備的運(yùn)作來(lái)促進(jìn)電氣自動(dòng)化控制的實(shí)現(xiàn) 。

1.2PLC技術(shù)具有的優(yōu)點(diǎn)

從PLC技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，PLC技術(shù)具有以下方面的優(yōu)點(diǎn)：

首先，PLC技術(shù)具有較高的可靠性，對(duì)于干擾具有較強(qiáng)的防抗能力。從當(dāng)前PLC技術(shù)所運(yùn)用和生產(chǎn)來(lái)看，大規(guī)模集成電路技術(shù)得到了極大的應(yīng)用，并具有相當(dāng)高的可靠性。以三菱公 司為例，其進(jìn)行生產(chǎn)的PLC，能夠保證平均30萬(wàn)小時(shí)左右不出現(xiàn)故障，對(duì)于那些比較冗余 CPU 的 PLC來(lái)說(shuō)，其沒(méi)有故障的平均工作時(shí)間更是較大 。因?yàn)槠渌傻腜LC中的硬件具有自我檢測(cè)功能，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，能夠馬上進(jìn)行報(bào)警，發(fā)布報(bào)警信息。

其次，PLC具有較為完善的功能。從目前PLC產(chǎn)品的型號(hào)以及規(guī)模上來(lái)看，十分的豐富，能夠更好的使得工業(yè)控制重點(diǎn)各種需求得到滿(mǎn)足，同時(shí)其所具有的較為完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算以及邏輯處理作用，都在數(shù)字控制領(lǐng)域中得到了普遍的應(yīng)用。

再次，從維護(hù)角度來(lái)看，PLC更為簡(jiǎn)單。從PLC控制器上來(lái)看，應(yīng)用的是存儲(chǔ)邏輯，而以往的接線(xiàn)邏輯則被取代，這在很大程度上使得裝置外部的接線(xiàn)數(shù)量大大減少，也使得系統(tǒng)的建設(shè)周期縮短，設(shè)計(jì)難度降低，系統(tǒng)的硬件以及軟件的維護(hù)得到簡(jiǎn)化。除此之外，PLC能夠?qū)崿F(xiàn)在線(xiàn)編程，進(jìn)而使得生產(chǎn)過(guò)程得到較大的改變，因此在很多批量較小、品種較多的工業(yè)生產(chǎn)控制中得到了較為廣泛的應(yīng)用。

第四，PLC技術(shù)所耗費(fèi)的能源較低。從尺寸上來(lái)看， 小型PLC通常都非常的小，控制在100mm范 圍 當(dāng)中，同時(shí)質(zhì)量也低于130g，因此在能源的消耗上非常低。

第五，PLC的語(yǔ)言編程較為簡(jiǎn)單。作為一個(gè)工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，PLC的語(yǔ)言編程較為簡(jiǎn)單。它所應(yīng)用的是梯形圖語(yǔ)言，能夠讓相關(guān)人員不用去為非常復(fù)雜的編程語(yǔ)言感到頭疼，另外對(duì)于電子電路以及對(duì)計(jì)算機(jī)不熟悉的操作人員來(lái)說(shuō)也能夠比較容易學(xué)會(huì) 。

2　電氣自動(dòng)化中PLC技術(shù)的應(yīng)用

從上面可以看出，PLC 技術(shù)在很多方面都具有比較明顯的優(yōu)點(diǎn)，所以在很多行業(yè)都得到了普遍的應(yīng)用，在電氣自動(dòng)化當(dāng)中不僅在開(kāi)關(guān)量的控制上，還是在火力發(fā)電廠、空調(diào)以及交通領(lǐng)域等都應(yīng)用非常的廣泛。

2.1PLC技術(shù)在開(kāi)關(guān)量控制中的應(yīng)用

在過(guò)去，主要是使用繼電器對(duì)斷路器進(jìn)行控制，所以要很多的電磁繼電器，在很多的聯(lián)接點(diǎn)以及觸電上存在問(wèn)題，導(dǎo)致在很大程度上系統(tǒng)的可靠性被大大降低。當(dāng)前，通過(guò)對(duì) PLC 技術(shù)廣泛應(yīng)用，繼電元件被軟繼電器所取代，使得控制系統(tǒng)的可靠性被極大的提升。在 PLC的控制系統(tǒng)當(dāng)中，相關(guān)的工作只是簡(jiǎn)單執(zhí)行一些合閘、分閘的工作就可以，這時(shí)系統(tǒng)就能夠結(jié)合實(shí)際的運(yùn)行情況，自動(dòng)發(fā)出正確的操作指令。此外，當(dāng)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在問(wèn)題時(shí)，就能夠馬上自動(dòng)跳閘，同時(shí)發(fā)出報(bào)警信息。同時(shí)，PLC 控制系統(tǒng)能夠加大的減少接線(xiàn)的錯(cuò)誤率，不用進(jìn)行比較復(fù)雜的再次接線(xiàn)，使得對(duì)系統(tǒng)的檢修和維護(hù)工作量大大減少。

2.2空調(diào)中PLC技術(shù)的應(yīng)用

空調(diào)是暖通工程得以實(shí)現(xiàn)的重要電器，無(wú)論實(shí)在生產(chǎn)中，還是在日常生活中都發(fā)揮著巨大的功能。特別是中央空調(diào)的出現(xiàn)，更是在很大程度上使得人們的生活更為便利。為了更好的完善空調(diào)的發(fā)展，人們?cè)诳照{(diào)的冷凍系統(tǒng)的控制系統(tǒng)中應(yīng)用了PLC 技術(shù)，這是由于從空調(diào)的冷凍系統(tǒng)來(lái)看，存在問(wèn)題的幾率較多，且對(duì)其進(jìn)行維護(hù)非常的困難，但是應(yīng)用PLC 控制系統(tǒng)則能夠很好的將這一問(wèn)題解決，同時(shí)還極大的促進(jìn)了空調(diào)冷凍系統(tǒng)可靠性運(yùn)行能力的提升，抗干擾能力的增強(qiáng)，進(jìn)而更好的促進(jìn)了空調(diào)運(yùn)行質(zhì)量的提升。

2.3交通領(lǐng)域中PLC技術(shù)的應(yīng)用

從PLC技術(shù)的適應(yīng)性來(lái)看，對(duì)周?chē)沫h(huán)境具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，加之其內(nèi)部具有的豐富的定時(shí)器資源，使得人們廣泛的將其應(yīng)用到 漸進(jìn)式”的信號(hào)燈控制系統(tǒng)當(dāng)中，進(jìn)而能夠更為準(zhǔn)確的自動(dòng)控制多岔路口。基于此，人們開(kāi)始在交通信號(hào)等中運(yùn)用PLC 技術(shù)，進(jìn)而利用編程控制使得公路交通系統(tǒng)全天候無(wú)人管理信號(hào)燈的目的得以實(shí)現(xiàn)，更好的促進(jìn)PLC 技術(shù)通訊聯(lián)網(wǎng)作用的實(shí)現(xiàn)。使得道路交通能夠統(tǒng)一調(diào)度同一條道路中信號(hào)燈構(gòu)成的局域網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而極大的使得車(chē)輛的通行等候時(shí)間得以縮短，促進(jìn)交通管理科學(xué)化的實(shí)現(xiàn)。

2.4在火力發(fā)電廠中PLC技術(shù)的應(yīng)用

在火力發(fā)電廠中，PLC 技術(shù)更是得到更為廣泛的應(yīng)用，其所發(fā)揮的功能也是和其他領(lǐng)域相比更加的重要。首先，在火力發(fā)電廠輔助系統(tǒng)當(dāng)中，要在開(kāi)關(guān)量以及順序上進(jìn)行控制，在過(guò)去輔助系統(tǒng)在繼電保護(hù)控制器應(yīng)用的條件下，會(huì)消耗較多的能耗量，而通過(guò)應(yīng)用PLC 系統(tǒng)則使得能源的消耗極大的降低，不僅能夠?qū)δ硞€(gè)工藝流程單獨(dú)的進(jìn)行控制，同時(shí)還能夠有機(jī)結(jié)合整個(gè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)，使其應(yīng)用更加的方便和靈活。其次，在火力發(fā)電系統(tǒng)當(dāng)中，要促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益以及生產(chǎn)效率的提升一定要應(yīng)用輸煤系統(tǒng)，所以促進(jìn)輸煤系統(tǒng)運(yùn)行可靠性的提升非常的重要。通過(guò)應(yīng)用 PLC 控制系統(tǒng)，使得操作人員能夠利用監(jiān)控對(duì)輸煤系統(tǒng)進(jìn)行控制，進(jìn)而極大的促進(jìn)系統(tǒng)可靠性的提升。再次，從火力發(fā)電廠泵啟動(dòng)方式來(lái)看，自動(dòng)化泵類(lèi)系統(tǒng)包括自動(dòng)啟動(dòng)、現(xiàn)場(chǎng)控制箱啟動(dòng)和機(jī)旁屏手動(dòng)啟動(dòng)三種方式。 首先，從自動(dòng)啟動(dòng)模式來(lái)看，PLC自動(dòng)控制泵系統(tǒng)里的泵啟動(dòng) 是由內(nèi)部的順控模塊進(jìn)行控制的，利用

對(duì)泵的累積運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行計(jì)算來(lái)選取主備用泵；其次，從機(jī)旁屏手動(dòng)啟動(dòng)模式來(lái)看， 利用開(kāi)閉現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)對(duì)泵進(jìn)行啟停，同時(shí)操作人員利用人工對(duì)泵的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行計(jì)算進(jìn)而對(duì)主備用泵的啟停進(jìn)行確定 。從當(dāng)前來(lái)看，對(duì)泵類(lèi)進(jìn)行控制主要由PLC控制以及常規(guī)控制兩個(gè)方式構(gòu)成，而從這兩種方式來(lái)看，PLC控制是主要的方式，常規(guī)方式是它的補(bǔ)充。將其當(dāng)作自動(dòng)控制系統(tǒng)的安全回路，那樣PLC控制器即使發(fā)生了問(wèn)題也同樣能夠保證泵類(lèi)運(yùn)行正常 ，從而保證控制系統(tǒng)可以運(yùn)行可靠、安全，促進(jìn)電力事業(yè)的發(fā)展。

3　結(jié)束語(yǔ)

總之，PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中具有廣泛的應(yīng)用，隨著其發(fā)展的進(jìn)一步提升，PLC技術(shù)在可靠性的提升，抗干擾能力的增強(qiáng)，以及網(wǎng)絡(luò)化以及數(shù)字化發(fā)展上也會(huì)取得較大的突破。

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DOI :10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.156