倪駿程

(南京技師學院，江蘇南京，210000)

0 引言

當前，PLC技術已經(jīng)被應用于各個行業(yè)當中。PLC即可編程控制器。PLC基于計算機，通過計算機指令實現(xiàn)對設備的控制。在電氣設備自動化控制中應用PLC技術，可有效減少電氣設備的損耗，延長其使用壽命；也可對其控制流程進行優(yōu)化，促進其穩(wěn)定運行。因此，研究PLC技術在電氣設備中的應用，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1 PLC技術的特點

PLC技術的特點如下：其一，可提高電氣設備運行效率。前文提到，PLC基于計算機，通過計算機指令實現(xiàn)對電氣設備的控制。因此，PLC技術包含了網(wǎng)絡計算機技術。除此之外，也包含了一體化控制技術。PLC技術不僅可以有效減少不必要時間的消耗，也可減少能源的損耗，還可提高設備的利用率。而且，PLC控制系統(tǒng)操作界面即方便又快捷。這對提高電氣設備運行效率有著重要的促進作用。其二，可適用于多種電氣設備。PLC技術的功能呈現(xiàn)出多樣化。這與當前電氣設備類型的多樣化相適應。因此，PLC技術可適用于多種電氣設備。而且，PLC 技術可對電氣設備的運行過程進行優(yōu)化，可滿足當前社會對于電氣設備的需求。其三，可彌補傳統(tǒng)控制的不足?；趥鹘y(tǒng)控制模式的電氣設備具有運營生產(chǎn)效率低、操作繁瑣而且使用不便的特點，不適應與現(xiàn)代社會的發(fā)展。而基于PLC技術的電氣設備可彌補這些不足之處，從而可促進電氣設備的發(fā)展。

2 PLC技術在電氣設備自動化控制中的應用

■2.1 順序控制

順序控制指電氣設備的各個執(zhí)行機構在輸入信號的作用下按照一定先后順序自動而有序地進行操作。在實際運行過程中，隨著使用時間的持續(xù)，大多數(shù)電氣設備的能耗會增加。這樣造成的結果就是，經(jīng)濟效益受到損害。為了減少或者避免這種情況的發(fā)生，就要在電氣設備自動化控制系統(tǒng)中應用PLC技術進行順序控制。利用PLC技術控制開關量來實現(xiàn)對電氣設備各個機構操作順序的控制；以模塊的形式實現(xiàn)對電氣設備各個執(zhí)行機構的單獨控制，從而有效避免因為某機構出現(xiàn)問題而導致整個設備運行出現(xiàn)問題。例如，可利用PLC技術實現(xiàn)對三相電動機的順序控制。此順序控制的特點是：電動機M2的控制電路先與接觸器KM1的線圈并接后再與KM1的自鎖觸頭串接，這樣就保證了電動機M1啟動后、M2才能啟動的順序控制要求。其工作原理是：合上電源Q→按下按鈕SB2→線圈KM1得電→KM1自鎖觸點閉合自鎖、KM1主觸點閉合→電機M1啟動連續(xù)運轉(zhuǎn)→再按下SB4→KM2線圈得電→KM2自鎖觸點閉合自鎖、KM2主觸點閉合→電機M2啟動連續(xù)運轉(zhuǎn)；按下SB1→線圈KM1失電→KM1主觸點斷開→電機M1停止轉(zhuǎn)動；按下SB3→線圈KM2失電→KM2主觸點斷開→電機M2停止轉(zhuǎn)動。

■2.2 開關控制

開關控制指通過控制繼電器的接通與關斷的值（即1和0）來實現(xiàn)對電氣設備的控制。在傳統(tǒng)控制模式中，開關量控制的使用最為廣泛。在實際控制過程中，開關量控制方式還存在一些不足，如穩(wěn)定性較差、敏感性強等。這些問題使得電氣設備的運行受到了一定程度的影響。而在電氣設備自動化控制系統(tǒng)中應用PLC技術，即可保障電氣設備自動化控制的質(zhì)量，也可有效降低設備運行事故的發(fā)生頻率，從而提高設備的使用率。例如，可使用PLC技術實現(xiàn)對運輸車的控制，如圖1所示。其中，X007、X010-X013分別為五個站點的行程開關；X002-X006分別為五個站點的呼叫按鈕開關；X001、X002分別對應于啟動按鈕開關與停止按鈕開關；Y001為電機的反轉(zhuǎn)繼電器，控制運輸小車的左行；Y001為電機的正轉(zhuǎn)繼電器，控制小車的右行。通過計算機指令控制內(nèi)部繼電器的通斷，實現(xiàn)運輸小車的左行或者右行。在此過程中，PLC對整個控制系統(tǒng)進行調(diào)整，保證指令的順序進行，從而達到提高運行效率的目的。

■2.3 閉環(huán)控制

閉環(huán)控制指作為被控制對象的輸出以某種形式返回到作為控制的輸入，并影響輸入的一種控制關系。PLC通過調(diào)節(jié)電機設備的轉(zhuǎn)速、調(diào)節(jié)電子等實現(xiàn)對電機設備的控制。例如，可應用PLC 技術實現(xiàn)對伺服電機的控制。作為被控對象的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速受信號電壓控制。當信號電壓的大小與極性發(fā)生改變時，電機的轉(zhuǎn)動速度與方向也跟著變化。PLC控制控制伺服電機不是直接控制的。而是PLC發(fā)出可調(diào)的脈沖或者控制信號控制伺服驅(qū)動器來驅(qū)動伺服電機。再如，可應用PLC實現(xiàn)對動力泵的控制。當動力泵的啟動開關開啟后，PLC就會分析其運行時間的長短。通過對其運行的具體分析，選擇合適的控制方式，并控制電機的運行狀態(tài)。在PLC進行閉環(huán)控制過程中，其對電機設備運行的分析速度更快。而其分析結果也具有較高的準確性。因此，在實際運營生產(chǎn)過程中，可將PLC技術應用于電機設備自動化控制當中，必要時，將其與傳統(tǒng)控制方式相結合，以實現(xiàn)電機設備生產(chǎn)運營效率的提高。

圖1 運輸小車PLC外部接線圖

圖2

■2.4 運動控制

運動控制指對電氣設備各機構速度、位置的實時控制，使之按照規(guī)定好的運動軌跡以及設定好的運動參數(shù)進行運動。運動控制系統(tǒng)的控制對象為電動機，其控制核心為單片機、PLC等，其執(zhí)行機構為電力電子功率變換裝置?；赑LC的運動控制系統(tǒng)，主要實現(xiàn)對設備運動的精準位置控制、速度控制、轉(zhuǎn)矩或者力的控制。其具有可靠、編程簡單的特點。例如，可應用PLC技術實現(xiàn)三相異步電機的正反轉(zhuǎn)，其控制電路圖如圖2所示，其控制接線圖與梯形圖如圖3所示。

圖3 三相異步電機正反轉(zhuǎn)控制接線圖與梯形圖

3 結語

從以上分析中，我們可得，PLC技術具有提高電機設備運行效率、適應于多種電機設備、可彌補傳統(tǒng)控制的不足等特點。通過對電機設備的順序控制、開關控制、閉環(huán)控制以及運動控制等，將PLC技術應用于電機設備自動控制系統(tǒng)中。在實際的應用過程中，可在控制環(huán)節(jié)中融入計算機網(wǎng)絡技術。這樣，不僅可以有效提高電機設備的運行效率，也可保障電機的生產(chǎn)運營效率。