史華蓉 常新新

摘 要：當(dāng)前，PLC技術(shù)應(yīng)用有了很大的發(fā)展。由于PLC技術(shù)具有良好的性能以及較強(qiáng)的抗干擾性，所以，在電氣工程以及自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用有著非常好的效果。PLC技術(shù)作為電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)的主要處理設(shè)備，在一定意義上能夠有效提升電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)自身的穩(wěn)定性和對(duì)控制系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率。結(jié)合工作實(shí)際，對(duì)PLC控制技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化控制中的運(yùn)用進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞：電氣工程；自動(dòng)化控制；PLC技術(shù)

引言：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人門(mén)解決的問(wèn)題已經(jīng)從溫飽問(wèn)題上升到精神層面，智能化，信息畫(huà)的社會(huì)給人門(mén)帶來(lái)了更多的便捷，電氣工程最為電力系統(tǒng)中最為主要的學(xué)科，在各行各業(yè)發(fā)揮著不可代替的作用。隨著科技的不斷進(jìn)步，電氣工程也逐漸的智能化，高級(jí)化，尤其是 PLC 技術(shù)的發(fā)展最為明顯，電氣工程也逐漸的被引起重視，PLC 技術(shù)適用范圍也變得也更加廣泛。本文重點(diǎn)探討 PLC 技術(shù)在電氣工程中的運(yùn)用，以期使 PLC 技術(shù)更好地為電力設(shè)備服務(wù)。

1.PLC 技術(shù)概述及特點(diǎn)

PLC 即可編程邏輯控制器，國(guó)際電工委員會(huì)曾經(jīng)給出了對(duì)它的定義。定義中指出，PLC 是一種應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的電子系統(tǒng)，它采用數(shù)字運(yùn)算操作方式[1]。PLC 可以進(jìn)行程序存儲(chǔ)，并且遵照程序指令來(lái)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、順序控制與算術(shù)操作等命令，進(jìn)而控制機(jī)械運(yùn)動(dòng)或工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程。實(shí)際上，可以把 PLC 看作是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，它通過(guò)自身的輸入、輸出接口來(lái)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)或模擬信號(hào)的傳輸，并以此控制與之相連的機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)系統(tǒng)。當(dāng)然，在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，它的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)都需要根據(jù)實(shí)際需求來(lái)進(jìn)行配置和設(shè)計(jì)。其主要特點(diǎn)包括抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高，編程容易、操作簡(jiǎn)便，程序可修改、方便生產(chǎn)優(yōu)化，功能完備、可滿(mǎn)足各種操作要求，方便擴(kuò)充、可進(jìn)行靈活組合，設(shè)計(jì)和施工的工作量較少，小巧輕便等?；?PLC 的這些特點(diǎn)，它能夠?qū)⒗^電器控制技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)相融合，綜合二者的優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮出更為強(qiáng)大的功能。近年來(lái)，人們將 DDC 控制技術(shù)也與之相融合，使其優(yōu)勢(shì)更加突出?？傊?，PLC 技術(shù)的應(yīng)用幾乎遍及所有的工業(yè)企業(yè)，它既可以將傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行改造升級(jí)，又可以對(duì)工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行過(guò)程控制，幫助工業(yè)企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量、增加產(chǎn)量、節(jié)省能源以及降低生產(chǎn)成本。

2.PLC技術(shù)的工作原理

PLC技術(shù)能夠?qū)壿嬁刂破鲗?shí)施編輯。這項(xiàng)工作主要就是采用內(nèi)存儲(chǔ)器相對(duì)應(yīng)的程序有效實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)，并且按照用戶(hù)的指令對(duì)邏輯實(shí)施預(yù)算，以此來(lái)保證能夠按照用戶(hù)要求預(yù)設(shè)相應(yīng)的指令進(jìn)行工作。在采用PLC技術(shù)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部實(shí)施掃描之后，在此基礎(chǔ)上可以按照相應(yīng)的結(jié)果采用信號(hào)控制的方法實(shí)現(xiàn)傳輸，將其傳輸?shù)较鄳?yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，最后由CPU來(lái)對(duì)整體程序?qū)崿F(xiàn)循環(huán)的供應(yīng)[2]。若是在電氣系統(tǒng)當(dāng)中對(duì)PLC控制方式進(jìn)行合理應(yīng)用，這樣就會(huì)在運(yùn)行中，對(duì)內(nèi)部線(xiàn)路完成相應(yīng)的連接，從而保證電氣控制系統(tǒng)能夠順利運(yùn)行。另外，在采用PLC系統(tǒng)進(jìn)行處理之后的相關(guān)數(shù)據(jù)，很多是應(yīng)用邏輯代數(shù)的方式實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)，所以，在實(shí)際的控制中，其若是產(chǎn)生變化，就需要對(duì)其中的相關(guān)程序進(jìn)行添加或者刪減，合理滿(mǎn)足對(duì)控制系統(tǒng)的要求。

3.電氣工程自動(dòng)化控制中 PLC 技術(shù)類(lèi)型

3.1固定式

固定式是將所有系統(tǒng)固定于一身，即：中央處理器主板、液晶顯示屏、內(nèi)存卡等組成，每個(gè)部分均不可選擇且不具備在原有設(shè)備基礎(chǔ)上升級(jí)的能力。 采取該模式的優(yōu)勢(shì)在于降低了 PLC 技術(shù)的應(yīng)用成本，每個(gè)輸入/輸出端口的平均價(jià)格均得到了大度降低，加之體積相對(duì)較小，還不會(huì)占用太大的空間，所以一般情況下固定式 PLC 往往被應(yīng)用于規(guī)模較小的電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)之中。

3.2模塊式

模塊式則是由中央處理器模塊、存儲(chǔ)模塊、特有的輸入 / 輸出端口模塊等構(gòu)成，相較于固定式，此種結(jié)構(gòu)類(lèi)型的優(yōu)勢(shì)在于每個(gè)模塊均可以根據(jù)實(shí)際需要做進(jìn)一步的拓展，即每個(gè)模塊構(gòu)件可以隨意的更換及升級(jí)，操作靈活性大幅提高。 但是，模塊式所應(yīng)用的輸入 / 輸出端模塊必須滿(mǎn)足電氣工程自動(dòng)化控制的需要，所以就要定時(shí)或不定時(shí)的更新和完善，付出的人力成本相對(duì)較高，因此，模塊式 PLC 多被應(yīng)用于復(fù)雜的電氣工程之中。無(wú)論是固定式 PLC 還是模塊式PLC 在設(shè)計(jì)原理上均屬于總線(xiàn)式[3]。

4.電氣工程自動(dòng)化控制中 PLC 的具體應(yīng)用

4.1順序控制中的應(yīng)用

為實(shí)現(xiàn)有效的控制，大量的企業(yè)開(kāi)始使用控制系統(tǒng)，如在電廠(chǎng)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)中采用的除渣系統(tǒng)和除灰系統(tǒng)，還有順序控制系統(tǒng)在煤炭處理系統(tǒng)中的有效應(yīng)用。自動(dòng)控制系統(tǒng)在煤炭控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，使得煤炭的生產(chǎn)效率有了非常大的提高。在輸煤控制系統(tǒng)中采用的是分層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這種分層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要分為遠(yuǎn)程控制站和傳感器兩個(gè)領(lǐng)域，通過(guò)檢測(cè)控制室中操作員的操控。為了很好地實(shí)現(xiàn) PLC 在煤礦控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，提高煤礦生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，減少操作人員的數(shù)量，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。在灰處理的控制系統(tǒng)中，應(yīng)該采用可編控制器進(jìn)行控制，同時(shí)還具有環(huán)旭控制的功能，能夠讓設(shè)備自行運(yùn)行，無(wú)需人工看守，大大提高了人力資源的利用效率。開(kāi)關(guān)的順序控制和電力系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)控這兩種控制方式都是過(guò)程控制方式，同時(shí)也是主要的控制方式，達(dá)到了節(jié)能減排的目標(biāo)，提高了工業(yè)自動(dòng)化控制的水平，使得在生產(chǎn)工藝方面要求變得越來(lái)越高。

4.2開(kāi)關(guān)量控制上的應(yīng)用

工程技術(shù)人員必須要充分運(yùn)用PLC技術(shù)實(shí)施開(kāi)關(guān)量控制，并通過(guò)數(shù)碼編程的技術(shù)方式方法，來(lái)提高開(kāi)關(guān)量控制的穩(wěn)定性和可靠性。同時(shí)，必須注意的是，傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)控制在電氣工程及其自動(dòng)化控制中已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)的需求，也無(wú)法有效實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保護(hù)，因此，在開(kāi)關(guān)量控制中必須要充分應(yīng)用PLC技術(shù)的先進(jìn)性。首先，工程技術(shù)人員應(yīng)該加強(qiáng)PLC技術(shù)在開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)的應(yīng)用，以此來(lái)減少生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的損耗，延長(zhǎng)生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備使用壽命。其次，應(yīng)該將傳統(tǒng)的繼電器控制加以淘汰，轉(zhuǎn)而使用定義虛擬繼電器來(lái)進(jìn)行替代。這種虛擬繼電器開(kāi)關(guān)控制頻率性能好，便于實(shí)行程序化控制，能夠降低開(kāi)關(guān)控制對(duì)電氣控制設(shè)備的損害。最后，工程技術(shù)人員在應(yīng)用PLC技術(shù)的過(guò)程中，要及時(shí)總結(jié)出現(xiàn)的技術(shù)應(yīng)用問(wèn)題，及時(shí)找到導(dǎo)致故障發(fā)生的原因，并及時(shí)解決，避免下次同類(lèi)故障問(wèn)題的發(fā)生，以此來(lái)提高電氣工程及其自動(dòng)化控制的系統(tǒng)的運(yùn)行效率，促進(jìn)企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)穩(wěn)定發(fā)展[4]。

4.3模擬量控制應(yīng)用

模擬量指的是在工業(yè)生產(chǎn)時(shí)存在的一些會(huì)發(fā)生持續(xù)性變化的量，比如溫度、壓力等。PLC通過(guò)傳感器采集信息，之后通過(guò)變送器將其轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)，再經(jīng)模擬量輸入模塊將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，CPU 根據(jù)程序命令對(duì)這些信息進(jìn)行處理，并發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，再經(jīng)模擬量輸出模塊進(jìn)行變換輸出后傳遞給執(zhí)行器，由執(zhí)行器控制相應(yīng)設(shè)備具體操作。

結(jié)語(yǔ)：PLC 逐漸被應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中。但是在現(xiàn)實(shí)實(shí)際使用過(guò)程中，很多這樣那樣的問(wèn)題依然存在，有待我們進(jìn)一步的發(fā)現(xiàn)并解決，相信隨著技術(shù)的不斷改進(jìn)，PLC 技術(shù)會(huì)更好的服務(wù)社會(huì)。

參考文獻(xiàn)

[1]魏博謇.芻議PLC技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].南方農(nóng)機(jī)，2018，49（13）：145-146.

[2]曾卿卿.電氣工程自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用分析[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2018，17（14）：87-88.

[3]楊亮，劉兵，張亞文，關(guān)云彪.PLC技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化控制中的運(yùn)用[J].廣東蠶業(yè)，2018，52（05）：38.

[4]楊栩浩.PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用淺析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2018，15（07）：47+50.

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