洪連輝 李金祥

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的持續(xù)發(fā)展，電氣自動化系統(tǒng)的應(yīng)用逐步廣泛，生產(chǎn)效率成倍提高，這得益于可編制邏輯控制器即PLC技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用。文章從電氣自動化的概念入手，分析PLC技術(shù)的概念、特征及發(fā)展趨勢，并分析PLC技術(shù)在工業(yè)企業(yè)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù)；電氣自動化；工業(yè)企業(yè)；應(yīng)用

引言

隨著經(jīng)濟和科技的不斷進步，如今的工業(yè)已然實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)，雖說這種生產(chǎn)模式給我們創(chuàng)造了非常多的利潤，節(jié)省了勞動力，創(chuàng)造了更多的價值，不過因為其觸頭處的連接不是很緊固，時常會發(fā)生線路老化問題，很顯然這就會嚴(yán)重的影響到生產(chǎn)活動的開展。要想合理的應(yīng)對這種現(xiàn)象，切實帶動工業(yè)發(fā)展，就要認(rèn)真分析可編程控制器的運行模式，同時還要分析它的工作特性等。

1.PLC技術(shù)概述

1.1 工作原理

PLC的工作流程 ①輸入采樣。PLC第一個工作階段，是為輸入采樣階段。PLC讀取采樣數(shù)據(jù)的方式是掃描，在掃描的同時，PLC會將讀取到的數(shù)據(jù)存儲在自身攜帶的輸入/輸出映像區(qū)中，當(dāng)輸入數(shù)據(jù)采樣之后，PLC隨即會轉(zhuǎn)入用戶程序，并繼續(xù)執(zhí)行輸出刷新操作。在這一過程中，輸入/輸出映像區(qū)中所接收的數(shù)據(jù)不會因為輸入的數(shù)據(jù)狀態(tài)發(fā)生改變而改變。因此，在PLC以脈沖信號的形式輸入數(shù)據(jù)時，對該信號的要求就是寬度一定要比一個掃描周期大，因為只有比一個掃描周期大才能最終保證在任何情況下都可以讀取到輸入的數(shù)據(jù)與信息。②程序執(zhí)行。PLC第二個工作階段，是為程序執(zhí)行階段。用戶程序在執(zhí)行的過程中，PLC是按照自上而下的執(zhí)行順序?qū)χM行掃描，并且按照這一固定的順序與路線對之加以運算。之后再根據(jù)得出的運算結(jié)果對存儲區(qū)中的狀態(tài)或者入/輸出映像中的狀態(tài)進行刷新操作，從而確定用戶程序中的處理指令是否需要執(zhí)行。③系統(tǒng)輸出刷新。PLC第三個工作階段，是為系統(tǒng)輸出刷新階段，這一階段的工作是可編程控制器所要完成的真正任務(wù)。PLC在這一階段需要完成的操作是在執(zhí)行完用戶程序之后的刷新操作。在這一過程中，系統(tǒng)的CPU（中央處理器）將會以輸入/輸出映像中相應(yīng)的狀態(tài)以及在第二個工作階段中輸入的數(shù)據(jù)為根據(jù)來進行鎖存電路的操作。在此之后，PLC還要完成其他外設(shè)驅(qū)動的工作。

1.2 PLC的特點 ①極高的可靠性與抗干擾力。強大的自我診斷能力、及時的錯誤信息反饋和故障檢測、能夠進行屏蔽、濾波、隔離等功能的硬件措施、積極保護信息、恢復(fù)信息、設(shè)置警戒時鐘……這些軟件措施都使得PLC具有極高的可靠性與抗干擾力。②極強的通用性與可變的控制程序。PLC在硬件裝置方面品種齊全，而且可以組成能夠滿足不同用戶需求的控制系統(tǒng)，用戶在使用與操作時也十分便利。③廣泛的適用性。隨著科學(xué)技術(shù)與信息技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代PLC不僅僅可以實現(xiàn)邏輯運算、計時計數(shù)、順序控制等方面的功能，還可以進行數(shù)字和模擬量的輸入/輸出、通信、人機對話等功能。用戶可以利用PLC控制一整個生產(chǎn)過程。④簡單且容易掌握的編程。目前，有些技術(shù)操作需要專業(yè)的人士進行，而且比較復(fù)雜不易于掌握。PLC由于采用的方式都是梯形圖編程，線路相對而言比較清晰簡單，而且配備有專門的用戶手冊，用戶只要經(jīng)過仔細的閱讀與短期的訓(xùn)練就可以學(xué)會編程與控制程序。⑤減少工作量。PLC的用戶程序可以讓電氣自動化的員工在實驗室就進行相關(guān)的模擬調(diào)試，現(xiàn)場調(diào)試工作量被大大降低。此外，PLC運用了軟件取代了傳統(tǒng)的中間繼電器與時間繼電器，原本需要花費大量時間與精力的控制柜設(shè)計安裝工作量被大大減少。

2.PLC在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用

2.1在傳統(tǒng)機床系統(tǒng)中的應(yīng)用

在正常情況下，數(shù)控機床的傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)大多電氣控制模式，而電氣控制模式在具體的應(yīng)用中則會經(jīng)常性的出現(xiàn)一些問題，如：線路老化、接觸不良等問題，不僅嚴(yán)重限制著數(shù)控車床的生產(chǎn)效率，還會還一定程度上為數(shù)控車間體系埋下潛在的危險因素，甚至更有可能會直接數(shù)控車床操作人員的生命造成損失。此外，通過對傳統(tǒng)機床的分析可以明顯的看出，傳統(tǒng)機床的電力系統(tǒng)功耗大、效率低、故障高、維修難度大等嚴(yán)重的問題。而將PLC應(yīng)用于傳統(tǒng)機床的電氣系統(tǒng)中能夠使效率和穩(wěn)定性得到有效的提高，不僅能夠有效的對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行簡化。此外，對于控制體系的運行也能得到有效的提升，在提高工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的同時提高生產(chǎn)效率。

2.2 在配料自動化生產(chǎn)線中的應(yīng)用

配料的生產(chǎn)是一項重要的工序，以往的配料生產(chǎn)裝置在生產(chǎn)的可靠性以及安全性方面都不夠理想，同時勞動強度大，無法滿足自動化需求。對于減少污染、提高安全性降低成本、提高可靠性等方面PLC技術(shù)的應(yīng)用有著非常重大的意義。PLC技術(shù)是新傳感器技術(shù)、計算機管理技術(shù)、自動控制技術(shù)、計量技術(shù)的有機結(jié)合，對整個生產(chǎn)過程通過計算機進行監(jiān)控，完成配料工作。如果在脫機狀態(tài)下配料工序可手動操作，在聯(lián)機狀態(tài)下則可以自動完成，這是其最大特點。實現(xiàn)了應(yīng)用程序的自動啟動和自動停止。因此，在PLC技術(shù)的支持下紡織、冶金、石油化工、機械加工等生產(chǎn)領(lǐng)域的配料工序都可以順利完成。

2.3軋鋼生產(chǎn)線中的應(yīng)用

在該軋鋼生產(chǎn)線自動化控制的應(yīng)用中，PLC系統(tǒng)通過操作信號對自動變頻裝置進行科學(xué)控制，按照系統(tǒng)的實際運行頻率對工業(yè)生產(chǎn)電機的實際轉(zhuǎn)速和液壓提升機的液壓缸流量展開控制調(diào)試，同時也對液壓提升的速率和大小車的行走速度科學(xué)管理。在此過程中，電機的運行速率控制是通過PLC自動控制系統(tǒng)的變頻調(diào)試器的調(diào)節(jié)實現(xiàn)的，不僅使大小車的運行速率更加均勻，而且充分發(fā)揮了PLC自動化閉環(huán)控制功能，有效確保了軋鋼生產(chǎn)中出鋼機L形鉤的一次性科學(xué)定位。

2.4 PLC在污水處理廠中的應(yīng)用

要做到污水處理自動化控制系統(tǒng)的實現(xiàn)，那么就應(yīng)該對系統(tǒng)裝置有一些要求，特別是系統(tǒng)的硬件和軟件的組成要有所甄別以及選取，以便能夠做到系統(tǒng)的優(yōu)化控制。而污水處理自動化控制系統(tǒng)的硬件來說，系統(tǒng)的硬件應(yīng)該主要由監(jiān)控管理計算機（上位機）、PL C（可編程控制器）以及屬于控制和檢測的電氣控制柜現(xiàn)場監(jiān)測儀表等組成。而系統(tǒng)的軟件更要注意了，按照國內(nèi)污水處理的要求以及目前目前系統(tǒng)人機界面開發(fā)軟件來看，首先就是通用流行的IN To u c H、FIX、W IZ CO N、KIN G V IE W，另外就是一些國內(nèi)的PLC 廠家自主開發(fā)的R s v ie w、e o n e etp、w in e e 等。而且國內(nèi)污水處理自動化控制系統(tǒng)基本上也都是在經(jīng)典的W ind ow s 或NT 上開發(fā)以及運行，而 常用于在W ind ow s 和NT 上的數(shù)據(jù)庫引擎有sQL se rv e r 以及M ysQL和In teth a se，所以在運用時應(yīng)該據(jù)實際情況進行選擇運用，以實現(xiàn)污水處理自動化控制系統(tǒng)的最佳運行。

結(jié)語

可編程邏輯控制器是一項智能程度高、實用性強的措施，其發(fā)展前景還是非常廣闊，其市場需求也會更加旺盛。工業(yè)電氣自動化中的PLC技術(shù)，既能提高工作效率，又能減輕工作人員壓力，降低危險系數(shù)，提升經(jīng)濟效益，應(yīng)逐步完善與推廣應(yīng)用到各種工業(yè)企業(yè)中。

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（作者單位：1.天津中集集裝箱有限公司；

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