田華穎 黑龍江信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院

1 PLC技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1 PLC技術(shù)的概念和起源

中文含義為可編程的邏輯控制器，起源于美國(guó)，最早應(yīng)用在汽車生產(chǎn)方面。

在之后的十年中，多個(gè)國(guó)家相繼發(fā)明了相關(guān)的邏輯控制器，德國(guó)、日本、中國(guó)等國(guó)家都生產(chǎn)了自己的邏輯控制器，并廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)方面。

1.2 PLC的主要組成部件

最重要的部件是CPU，也就是我們常說(shuō)的中央處理器、微處理器。中央處理器的主要作用是控制數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，并進(jìn)行短期的寄存。如同在工廠中生產(chǎn)產(chǎn)品過(guò)程類似。但對(duì)于PLC來(lái)說(shuō)，不同的是要把CPU固化到一塊芯片上，所以，PLC具有可編程，便于應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)，同時(shí)經(jīng)常與單片機(jī)進(jìn)行配合工作的特性。第二個(gè)部件是存儲(chǔ)器，用來(lái)存放PLC工作需要的各種程序以及基本的數(shù)據(jù)信息。同時(shí)還包括輸入單元和輸出單元兩個(gè)重要部分。輸入單元用來(lái)接收能夠識(shí)別的指令和元器件信號(hào)，輸出單元用來(lái)將中央處理器處理后的信號(hào)進(jìn)行電平信號(hào)輸出。

1.3 PLC工作原理簡(jiǎn)述

PLC工作原理通常分成一個(gè)周期，三個(gè)過(guò)程。PLC能夠進(jìn)行編程控制功能。

周期初期，進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入的采集過(guò)程，將數(shù)據(jù)狀態(tài)傳入到控制器中，這個(gè)數(shù)據(jù)采集過(guò)程是有一定時(shí)間寬度的。所以不同的數(shù)據(jù)輸入應(yīng)該間隔出相應(yīng)的時(shí)間寬度。然后就進(jìn)行程序執(zhí)行，也就是數(shù)據(jù)加工過(guò)程，最終由輸出模塊，進(jìn)行狀態(tài)的輸出。這三個(gè)過(guò)程形成一個(gè)周期，可以循環(huán)的運(yùn)行同一周期，也可以通過(guò)輸入指令和數(shù)據(jù)的不同，改變不同的作用。

1.4 PLC適用于電氣自動(dòng)化的特點(diǎn)

第一點(diǎn)，提升了可靠性，使用的是計(jì)算機(jī)技術(shù)與單片機(jī)技術(shù)融合可編程芯片，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)穩(wěn)定，程序運(yùn)行合理，按照程序與輸入數(shù)據(jù)穩(wěn)定運(yùn)行，所以能夠進(jìn)行可靠性應(yīng)用，它的可靠性適用于自動(dòng)化生產(chǎn)。第二點(diǎn)，使用簡(jiǎn)單，自動(dòng)化運(yùn)行，同時(shí)PCL設(shè)備都進(jìn)行了計(jì)算機(jī)的模擬實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證設(shè)備的正常使用性，并且提供了簡(jiǎn)單的故障自我檢測(cè)功能服務(wù)。第三點(diǎn)，PLC具有通用性，適應(yīng)基本的工業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，能夠滿足大多數(shù)生產(chǎn)設(shè)備的配合使用需求，操作難度較低，適合應(yīng)用于自動(dòng)化生產(chǎn)。

2 PLC在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用方向

2.1 順序控制方向

在電氣工程生產(chǎn)中，伴隨對(duì)產(chǎn)品要求的不斷提升，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的更加精細(xì)，對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)的工序有了越來(lái)越嚴(yán)格的要求。而使用PLC能夠?qū)崿F(xiàn)編程控制，程序的分步執(zhí)行，可以進(jìn)行步驟的控制，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中順序控制器來(lái)使用。

2.2 閉環(huán)控制技術(shù)

自動(dòng)化控制靠擴(kuò)自動(dòng)和手動(dòng)啟動(dòng)兩種方式，通過(guò)PLC進(jìn)行控制可以對(duì)兩種方式進(jìn)行判斷，在且換點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)切換或者等待，這種方式能夠彌補(bǔ)人工監(jiān)測(cè)不準(zhǔn)確，切換時(shí)間難以把握等弱點(diǎn)，在自動(dòng)化生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。

2.3 開關(guān)量控制技術(shù)

在傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)中，電磁性電器是電器正常控制系統(tǒng)的主要載體，但電磁性繼電器在運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)故障，嚴(yán)重的降低了電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的能力，在開關(guān)量控制過(guò)程中，PLC技術(shù)采用的大量的電器提高了電氣自動(dòng)化過(guò)程中的安全性。也維護(hù)了其他電器功能齊全的特點(diǎn)。在滿足電力系統(tǒng)設(shè)備的同時(shí)，簡(jiǎn)化了電氣二次設(shè)備接線的過(guò)程，再用PLC系統(tǒng)技術(shù)時(shí)，電氣自動(dòng)化過(guò)程故障出現(xiàn)率大幅度降低，輔助開關(guān)數(shù)量明顯減少可集中控制多個(gè)斷路的運(yùn)行信號(hào)，例如，在火力發(fā)電系統(tǒng)中，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在合理運(yùn)用PLC技術(shù)后，技術(shù)人員可根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行合理的調(diào)整，保證整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力的完整性，實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。開關(guān)量控制的有效實(shí)施將保證電氣自動(dòng)化控制應(yīng)用中的一個(gè)里程碑的建立，與傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)化控制形成鮮明的對(duì)比來(lái)體現(xiàn)現(xiàn)代電器化自動(dòng)控制的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)。

3 PLC在電氣自動(dòng)化應(yīng)用的可行性建議

第一點(diǎn)，以人才為本：術(shù)業(yè)有專攻、電氣自動(dòng)化需要大量的人才，PLC在電氣自動(dòng)化發(fā)展中，需要培養(yǎng)專業(yè)人才，滿足人才需求。人才的培養(yǎng)可以通過(guò)高等院校進(jìn)行培養(yǎng)，也可以在工作中不斷鍛煉新人，讓新人具備自我學(xué)習(xí)，自我研究的能力，關(guān)注新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，不斷提升自身專業(yè)能力。第二點(diǎn)，建立規(guī)范的使用標(biāo)準(zhǔn)：在行業(yè)生產(chǎn)中，為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品和制造的通用性，應(yīng)該制定規(guī)范的寒夜標(biāo)準(zhǔn)。這樣在生產(chǎn)過(guò)程中就能有規(guī)則而遵循，同時(shí)便于設(shè)備的后期維護(hù)和故障排查。也便于設(shè)備性能發(fā)的發(fā)展進(jìn)步。

4 結(jié)束語(yǔ)

PLC在電氣自動(dòng)化生產(chǎn)中起到重要作用，這與它自身的工作原理和特點(diǎn)有關(guān)。能夠?qū)ιa(chǎn)進(jìn)行順序控制、開關(guān)控制、閉環(huán)控制操作。培養(yǎng)大量專業(yè)人才，建立更加周密規(guī)范的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)PLC在電氣自動(dòng)化生產(chǎn)的應(yīng)用發(fā)展起到推進(jìn)作用。

[1]楊彥青,宋星.PLC在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用及發(fā)展前景[J].長(zhǎng)春教育學(xué)院學(xué)報(bào),2013(24)

[2]馬艷潔.PLC在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2012(10)