摘 要：PLC（可編程控制器）是一種全新的、被廣泛應(yīng)用的電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，對(duì)于過去的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)來說，其維護(hù)工作會(huì)消耗大量人力與物力且質(zhì)量不能保證，線路復(fù)雜或過長時(shí)需要更長的時(shí)間來安裝、調(diào)試，而PLC技術(shù)能夠提高操作便捷性、安全性以及工作效率，還能夠優(yōu)化生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，其能夠使企業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、提高經(jīng)濟(jì)效益，是當(dāng)下工業(yè)生產(chǎn)所需要的技術(shù)，所以得到了廣泛的應(yīng)用，本文對(duì)PLC技術(shù)及其特點(diǎn)進(jìn)行了介紹，并對(duì)PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用及應(yīng)用策略進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化控制；PLC技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）21-0075-02

1 引 言

由于過去的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)存在諸多弊端，而PLC在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用能令電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的工作效率極大提高、消耗的人力物力大大減少、獲得的經(jīng)濟(jì)收益更加可觀，因此PLC的應(yīng)用越來越廣泛。

2 PLC的概念

PLC就是可編程控制器，它是在系統(tǒng)軟件控制下，從用戶程序的需求出發(fā)，按“串行”工作，其工作順序是按照PLC中的CPU順序?qū)Ω鱾€(gè)輸入點(diǎn)的狀態(tài)進(jìn)行掃描、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后再向各輸出點(diǎn)發(fā)出對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，如此反復(fù)，直到程序結(jié)束，在每個(gè)時(shí)刻，CPU只執(zhí)行一條程序命令。由于在PLC系統(tǒng)中只有輸入端和輸出端需要進(jìn)行實(shí)際接線，所以接線量極少，大部分線路的連接是通過軟件實(shí)現(xiàn)的。實(shí)際上，PLC系統(tǒng)是以程序形式存儲(chǔ)在內(nèi)部儲(chǔ)存器中的，如果電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)要作改變，不同于傳統(tǒng)系統(tǒng)需要改動(dòng)接線，PLC系統(tǒng)只需改變儲(chǔ)存器內(nèi)的控制程序，其靈活性、通用性是極大的優(yōu)勢。

簡單來說，PLC是一種適用于工業(yè)生產(chǎn)控制中的計(jì)算機(jī)，其組成主要有：電源、系統(tǒng)程序儲(chǔ)存器、通信模塊、功能模塊、接口電路以及CPU。其中，電源是最重要的部分，如果電源部分出現(xiàn)故障，則整個(gè)PLC控制系統(tǒng)就無法使用，此外，PLC控制系統(tǒng)要求電源電壓的波動(dòng)范圍很小，電源還要與交流電網(wǎng)有效結(jié)合，才能使得電源正常工作；系統(tǒng)程序儲(chǔ)存器主要是用來存放系統(tǒng)軟件，用戶程序儲(chǔ)存器主要用來存放應(yīng)用軟件，這兩個(gè)存儲(chǔ)器對(duì)于PLC控制系統(tǒng)都極為重要；通信模塊在運(yùn)行時(shí)需要將用戶程序執(zhí)行階段、輸入采樣階段以及輸出刷新階段三個(gè)階段緊密相連、相互聯(lián)系；功能模式是指計(jì)數(shù)模塊、定位模塊等；接口電路的任務(wù)主要是輸入、輸出數(shù)據(jù)，不同的接口電路要使用不同的接口來使得數(shù)據(jù)與信號(hào)能夠在傳輸過程中保持完整；CPU相當(dāng)于PLC控制系統(tǒng)的大腦，其要處理整個(gè)PLC系統(tǒng)中的所有數(shù)據(jù)，CPU能夠?qū)LC控制系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行判定，而后把寄存器中的數(shù)據(jù)傳回到對(duì)應(yīng)輸出裝置，這能夠使PLC控制系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行并發(fā)揮最大價(jià)值，這是CPU的最大優(yōu)勢。總的來說，PLC控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靈活、能夠在各種環(huán)境中運(yùn)行，而且操作也很簡單。

3 PLC的特點(diǎn)

PLC控制系統(tǒng)的特點(diǎn)主要有：

（1）性價(jià)比高。這是PLC控制系統(tǒng)最為顯著的特點(diǎn)，這一點(diǎn)主要體現(xiàn)在其功能上，在PLC控制系統(tǒng)中有很多編程元件，他們的控制功能非常強(qiáng)大，其最為重要的功能是能夠集中管理，而且可以運(yùn)用通信聯(lián)網(wǎng)分散控制，此外，PLC控制系統(tǒng)的程序也懂，操作也很簡單；

（2）操作PLC控制系統(tǒng)只需要了解編程語言即可，并不需要掌握大量計(jì)算機(jī)知識(shí)，而且PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)簡單、調(diào)試容易、開發(fā)周期不長，這就使得操作人員的工作量大大減少而工作效率很高；

（3）硬件配套完備，適應(yīng)性很強(qiáng)。標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的PLC產(chǎn)品配備有非常完備的硬件裝置，利用便利的系統(tǒng)配置，操作人員能夠組出具有不同規(guī)模、不同功能的PLC系統(tǒng)，還能夠通過修改用戶程序的方式調(diào)整配置，從而適應(yīng)不同的工藝條件，這就使得PLC控制系統(tǒng)具有很強(qiáng)的適應(yīng)性；

（4）維修簡便且易操作。PLC控制系統(tǒng)的自診斷與現(xiàn)實(shí)功能已經(jīng)比較完備，其故障率也比較低，如果發(fā)生了意外，系統(tǒng)回立即自動(dòng)提供故障信息，然后對(duì)故障原因進(jìn)行實(shí)時(shí)查找、分析，之后的排除故障工作只需要更換模塊即可。

4 電氣自動(dòng)化控制對(duì)PLC的應(yīng)用分析

4.1 應(yīng)用于控制順序方面

社會(huì)上的企業(yè)單位采用PLC技術(shù)的形式幾乎都是僅僅把PLC技術(shù)當(dāng)作順序控制器使用，在現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)生活中，這是PLC技術(shù)最普遍的用法。但是，在電氣自動(dòng)化工程中的順序控制中用到PLC系統(tǒng)時(shí)，必須滿足一定的要求，為了使得PLC系統(tǒng)能夠被有效利用，必須將電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)得科學(xué)合理，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的內(nèi)容主要有三方面，分別為：遠(yuǎn)程控制方面、現(xiàn)場傳感方面以及主站層方面，這三個(gè)方面對(duì)于順序控制方面均有良好作用，而且能夠給PLC技術(shù)的應(yīng)用打好基礎(chǔ)，更好地提升電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的工作效率。

4.2 應(yīng)用于開關(guān)量控制方面

在電氣自動(dòng)化控制方面，PC最為實(shí)際的作用是運(yùn)用于虛擬繼電器的運(yùn)行過程中，其角色是充當(dāng)進(jìn)行編程的存儲(chǔ)器。一般來說，繼電器的通斷控制需要很長的時(shí)間來反映，在這段時(shí)間內(nèi)，很難對(duì)繼電器短路保護(hù)期的通斷實(shí)現(xiàn)有效控制，為了解決這一缺陷，技術(shù)人員在使用PLC技術(shù)的基礎(chǔ)上使用了系統(tǒng)的自動(dòng)切換方式，使得該問題得到有效改善，此外，這一措施還使得系統(tǒng)運(yùn)作效率得到了提高。

4.3 應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)中

在工業(yè)生產(chǎn)中，數(shù)控技術(shù)已經(jīng)是一種比較普遍的管理、控制技術(shù)，其實(shí)現(xiàn)主要依靠的就是對(duì)PLC技術(shù)的應(yīng)用。實(shí)際上，數(shù)控技術(shù)的種類非常復(fù)雜、多樣，有：連續(xù)型、直線型以及點(diǎn)位型等。對(duì)于傳統(tǒng)的生產(chǎn)活動(dòng)，工廠加工原材料無法移動(dòng)加工工具，不具有便捷性，而在現(xiàn)代的生產(chǎn)活動(dòng)中，點(diǎn)位型的數(shù)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多角度、全方位的生產(chǎn)與加工，相比于傳統(tǒng)的生產(chǎn)活動(dòng)，這是很大的創(chuàng)新，而這一創(chuàng)新的實(shí)現(xiàn)，要依靠于PLC技術(shù)的發(fā)展。但是，這種數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格要比傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)高得多，所以并未普及。

4.4 應(yīng)用于中央空調(diào)系統(tǒng)中

在利用之前的繼電器進(jìn)行電路控制時(shí)，需要采用編輯與數(shù)字的形式，因此，技術(shù)人員在設(shè)計(jì)電路時(shí)，需要全面考慮各種因素后再選擇最合理的控制形式，這樣建立起來的控制系統(tǒng)在使用中一旦出現(xiàn)故障，其維修工作量是非常大的，另一方面也會(huì)極大地影響到生產(chǎn)工作。相比之下，靈活便捷的PLC系統(tǒng)就具有了非常大的優(yōu)勢，將其應(yīng)用到中央空調(diào)的制造中，能夠使得及其的故障率大大降低，這對(duì)于中央空調(diào)的智能化發(fā)展意義很大。

4.5 應(yīng)用于公路交通系統(tǒng)中

把交通信號(hào)燈與PLC系統(tǒng)結(jié)合起來，制造出的改良版交通信號(hào)燈可以實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)燈的遠(yuǎn)程控制，將這種信號(hào)燈應(yīng)用到某些復(fù)雜公路或者交通要道上，令公路實(shí)現(xiàn)無人化管理模式，能夠介紹很多人力資源與物資；將PLC系統(tǒng)應(yīng)用到公路收費(fèi)站中，能夠?qū)崿F(xiàn)收費(fèi)的智能化控制，如果這種系統(tǒng)能夠投入使用并逐漸代替收費(fèi)站，那么就能夠?yàn)閲沂∠潞艽笠还P經(jīng)費(fèi)，還有利于公路的規(guī)范化管理，能夠促進(jìn)我國交通行業(yè)的發(fā)展。

5 在電氣自動(dòng)化控制對(duì)于PLC技術(shù)的運(yùn)用策略

5.1 深入開展PLC技術(shù)的學(xué)習(xí)、開發(fā)

技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)從工程實(shí)際需求出發(fā)，學(xué)習(xí)權(quán)威專家對(duì)于PLC技術(shù)的最新成果，了解PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的最新應(yīng)用，同時(shí)自己也要對(duì)PLC技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的深入開發(fā)，共同促進(jìn)PLC技術(shù)的進(jìn)步。

5.2 開展專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)

由于在實(shí)際工作中，部分從事PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)的人員的專業(yè)素質(zhì)并不高，所以開展專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)、增強(qiáng)開發(fā)人員素質(zhì)，能夠大力促進(jìn)PLC技術(shù)的進(jìn)步。

5.3 盡快建立健全PLC技術(shù)的應(yīng)用規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)

在目前的電氣自動(dòng)化工程的實(shí)際操作中，并沒有一個(gè)統(tǒng)一的PLC技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用規(guī)范，因此國家相關(guān)部門、行業(yè)內(nèi)應(yīng)當(dāng)盡快解決這一問題，為PLC技術(shù)與電氣自動(dòng)化工程的發(fā)展打好基礎(chǔ)。

5.4 為系統(tǒng)的使用單位和設(shè)計(jì)單位建立良好的溝通機(jī)制

對(duì)于PLC系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)單位與使用單位的良好溝通也非常重要，這對(duì)于生產(chǎn)出的PLC系統(tǒng)是否實(shí)用、是否滿足需求有很大影響，因此必須為他們的溝通建立良好的機(jī)制。除以上幾點(diǎn)策略以外，設(shè)計(jì)師還應(yīng)當(dāng)考慮PLC系統(tǒng)的使用環(huán)境，在抗干擾方面加以研究，使得PLC控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行進(jìn)一步得到保障。

6 結(jié)束語

綜上所述，PLC系統(tǒng)的便捷高效、操作安全、系統(tǒng)穩(wěn)定使其本身在工業(yè)發(fā)展的潮流中具有極大的優(yōu)勢，不難看出其在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用必將越來越廣泛、深入。為了PLC技術(shù)能夠健康快速的發(fā)展，一方面必須對(duì)其生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格要求，保證PLC技術(shù)的運(yùn)用效果；另一方面，還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)專業(yè)人員的素質(zhì)，培養(yǎng)更多專業(yè)人才，激發(fā)其創(chuàng)新潛能，從根本上保證PLC技術(shù)的健康發(fā)展與推陳出新，促進(jìn)我國電氣自動(dòng)化控制工程的良性發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2018-6-20

作者簡介：戴長春（1962-），男，漢族，湖南婁底新化人，助理工程師，大專，主要從事電力技術(shù)工作。