張麗軍

摘 要： 作為一項(xiàng)高新控制技術(shù)，在電氣自動(dòng)化中PLC技術(shù)的應(yīng)用，可有效提升電氣自動(dòng)化設(shè)備的工作效率。本文在充分掌握PLC技術(shù)工作原理的基礎(chǔ)上，對(duì)PLC技術(shù)特點(diǎn)及電氣自動(dòng)化中PLC技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析與探討。

關(guān)鍵詞： PLC技術(shù);電氣自動(dòng)化;工作原理

伴隨科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電氣自動(dòng)化也得到了極大發(fā)展?，F(xiàn)階段，在變電站、電氣化鐵路高速牽引系統(tǒng)等多個(gè)行業(yè)廣泛應(yīng)用了電氣自動(dòng)化技術(shù)。但在實(shí)踐應(yīng)用中，電氣自動(dòng)化技術(shù)存有諸多不足之處，將對(duì)推進(jìn)電氣自動(dòng)化發(fā)展造成嚴(yán)重影響，甚至?xí)绊戨姎庾詣?dòng)化設(shè)備的安全運(yùn)行。為有效解決上述問題，應(yīng)合理引入PLC技術(shù)，這樣才能提高電力系統(tǒng)的電壓水平，才能降低網(wǎng)絡(luò)損耗，才能對(duì)配電線路進(jìn)行優(yōu)化控制，才能確保電網(wǎng)安全運(yùn)行。

一、PLC 技術(shù)的特點(diǎn)

1、PLC 使用操作簡單易學(xué)，制作編程簡單，不需要專業(yè)的計(jì)算機(jī)知識(shí)。其主要使用梯形圖、邏輯圖和語句表等簡單的編程語言。所以 PLC 系統(tǒng)不論是在開發(fā)制作還是使用方面都不是問題，降低了操作人員的門檻。另外其在線修改程序的特點(diǎn)可以方便工作人員現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，在不拆卸硬件的前提下就可以完成調(diào)試。

2、PLC 可靠性和適應(yīng)性強(qiáng)。因此，在 PLC 的硬件配置完成后，用戶就可以立即調(diào)節(jié)用戶程序來適用自己的需求。通過用戶程序來完成調(diào)節(jié)可以大量減少接觸點(diǎn)接觸不良的狀況，電路故障的發(fā)生率大大減少，而且 PLC 系統(tǒng)較為齊全的硬件配置也使其具有較強(qiáng)的抗干擾能力。3、與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比，PLC控制功能出眾，可以完成復(fù)雜的操作。此外，PLC可以進(jìn)行通信聯(lián)網(wǎng)，這樣就方便人們進(jìn)行分散和集中控制。

4、PLC 通過軟件代替繼電器控制，所以其安裝相對(duì)簡單，在硬件設(shè)施到位的基礎(chǔ)上質(zhì)押進(jìn)行軟件設(shè)置就可以完成安裝，這樣一來調(diào)試也在軟件設(shè)置中完成，同樣也減少了工作量，比如說 PLC 的梯形圖程序主要采用順序控制設(shè)計(jì)方法，PLC 的影虎程序可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，這樣就簡化了整個(gè)調(diào)試過程。再者其維修工作也相對(duì)簡單，工作量較少。

二、PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

1、中央空調(diào)中的應(yīng)用

中央空調(diào)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活有著密切的關(guān)系，無論是在工業(yè)生產(chǎn)中，還是在城市居民的日常生活中，都是不可缺少的一種工業(yè)系統(tǒng)。例如，在一些對(duì)溫度要求比較高的電子企業(yè)中，中央空調(diào)是車間生產(chǎn)的必備設(shè)備，一般要借助中央空調(diào)來穩(wěn)定車間內(nèi)的溫度。

目前，中央空調(diào)冷凍系統(tǒng)的控制方式主要有三種，即早期的繼電器控制系統(tǒng)、直接數(shù)字式控制器及可編程序控制器控制系統(tǒng)。其中，PLC控制系統(tǒng)不僅智能化水平較高且具有良好的抗干擾能力，對(duì)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也沒有硬性的要求，運(yùn)行的可靠性大大提高，使用和維護(hù)起來也很方便，目前已成為中央空調(diào)中應(yīng)用最廣泛的控制系統(tǒng)。

2、順序控制中的應(yīng)用

順序控制通常是由現(xiàn)場(chǎng)傳感器、I/O站與主站層等三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的，其中，主站層是由人機(jī)接口與PLC控制器共同組成的并設(shè)置于整個(gè)系統(tǒng)集控室中。在集控室當(dāng)中，其主要是由PLC技術(shù)的控制系統(tǒng)所構(gòu)成的，具有自動(dòng)控制功能，不過也需要手動(dòng)操作，對(duì)帶聯(lián)鎖與解除聯(lián)鎖進(jìn)行控制。

主站層與I/O站間是通過光纖總線進(jìn)行連接的，I/O站和現(xiàn)場(chǎng)傳感器間是通過二次控制的電纜進(jìn)行連接的。整個(gè)系統(tǒng)的程序是由多個(gè)功能模塊與一個(gè)主程序的功能模塊所組成的。企業(yè)工作人員能夠在控制室中，通過PLC遠(yuǎn)程站完善系統(tǒng)功能，對(duì)其整個(gè)設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行工況進(jìn)行控制與監(jiān)視，可有效地實(shí)現(xiàn)整個(gè)鋼廠系統(tǒng)的自動(dòng)控制，甚至可實(shí)現(xiàn)無人值班，有效地提高了整個(gè)鋼廠系統(tǒng)生產(chǎn)的可靠性與生產(chǎn)效率。

3、公路交通系統(tǒng)中的應(yīng)用

隨著城市的快速發(fā)展，公路交通系統(tǒng)在很大程度上決定了城市的秩序，尤其是交通秩序，立交橋等城市交通系統(tǒng)的復(fù)雜化，使交通信號(hào)燈的控制更加困難。傳統(tǒng)的交通信號(hào)燈的控制方式已不適應(yīng)公路交通系統(tǒng)快速發(fā)展的需要，現(xiàn)在很多城市將PLC技術(shù)應(yīng)用到交通信號(hào)燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，形成了PLC型交通信號(hào)燈控制器，對(duì)交通信號(hào)燈的控制能力大大增加，使其對(duì)城市發(fā)展的適應(yīng)力能力明顯地提高。

PLC控制器對(duì)外部環(huán)境的適應(yīng)力很強(qiáng)且內(nèi)部具有豐富的定時(shí)器資源，對(duì)城市交通發(fā)展中常用的“漸進(jìn)式”信號(hào)燈能夠進(jìn)行精確的控制，特別是能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)岔路口的控制。目前，國內(nèi)使用的PLC交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)在內(nèi)部具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘，通過PLC編程控制可以對(duì)交通信號(hào)進(jìn)行全天候的無人管理。由于PLC控制器自身具有聯(lián)網(wǎng)通訊的功能，這樣就能夠幫助交通部門對(duì)各個(gè)信號(hào)燈進(jìn)行局域網(wǎng)式的統(tǒng)一調(diào)度和管理，最大程度地縮小車輛信號(hào)燈的等候時(shí)間，從而更加科學(xué)地對(duì)城市交通進(jìn)行管理。

4、開關(guān)量控制中的應(yīng)用

隨著PLC技術(shù)的不斷發(fā)展，基于PLC技術(shù)的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域例如鋼鐵企業(yè)系統(tǒng)中的開關(guān)量控制與順序控制。鋼鐵企業(yè)的原控制系統(tǒng)多采用電磁型的繼電器作為主要元件，不過此類控制系統(tǒng)因繼電器中含大量的電磁設(shè)備，其觸點(diǎn)比較多，眾多機(jī)械觸點(diǎn)降低了設(shè)備運(yùn)行的可靠性，并且存在接線復(fù)雜及使用壽命低等問題，體積大占用了較大空間。

目前，PLC技術(shù)的應(yīng)用對(duì)開關(guān)量控制中的諸多問題進(jìn)行了解決，尤其是PLC可靠性很高，控制斷路器可靠性也很高，有效保證了鋼廠開關(guān)設(shè)備的安全運(yùn)行，控制高壓斷路器可以很好地執(zhí)行正常手動(dòng)分、合閘的操作，給出相應(yīng)的指示信號(hào);在其不能正常操作的時(shí)候，也可給出相應(yīng)的指示信號(hào);在正常分、合閘結(jié)束后，可自動(dòng)地切斷分、合閘間的回路;在事故發(fā)生時(shí)，其可以自動(dòng)分閘，發(fā)出事故音響或者閃光信號(hào)，并具有閉鎖功能。鋼鐵企業(yè)采取PLC技術(shù)控制后，對(duì)二次接線進(jìn)行了簡化，原繁瑣邏輯電路與二次接線被PLC技術(shù)元件代替，原硬件參數(shù)調(diào)整由程序參數(shù)來設(shè)定，編制好符合相關(guān)要求的控制程序即可。

5、數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

隨著我國工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)已成為工業(yè)生產(chǎn)中一種不可缺少的技術(shù)，而數(shù)控技術(shù)的實(shí)現(xiàn)與PLC應(yīng)用有著密切的關(guān)系。目前常見的數(shù)控系統(tǒng)主要有三種，即點(diǎn)位控制系統(tǒng)、直線控制系統(tǒng)、連續(xù)控制系統(tǒng)。在工業(yè)生產(chǎn)中，數(shù)控系統(tǒng)主要用于機(jī)械加工，其中點(diǎn)位控制一般用于孔加工機(jī)床，一般不考慮加工物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，移動(dòng)過程中一般不進(jìn)行加工。

數(shù)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)主要有兩種方式，即全功能數(shù)控裝置和單板機(jī)控制，這兩種控制系統(tǒng)雖都應(yīng)用了PLC，但功能和應(yīng)用范圍上有很大區(qū)別。全功能數(shù)控裝置的功能非常完善，但價(jià)格非常昂貴，對(duì)一些企業(yè)來說這種裝置的許多功能完全是多余的。為滿足一般企業(yè)的發(fā)展需要，市場(chǎng)上出現(xiàn)了基于PLC的單板機(jī)數(shù)據(jù)系統(tǒng)，其是為解決傳統(tǒng)單片機(jī)中長期存在的設(shè)計(jì)硬件電路、接口電路、驅(qū)動(dòng)電路和抗干擾問題，不僅能根據(jù)生產(chǎn)需要調(diào)整機(jī)床功能，還能根據(jù)技術(shù)進(jìn)步對(duì)機(jī)床功能進(jìn)行升級(jí)，提高了企業(yè)經(jīng)營管理的靈活性。

三、結(jié)束語

綜上所述，在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)，如選用的技術(shù)不合理，不僅會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性造成極大影響，還會(huì)不利于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)資源的有效利用，最終損害整體系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。PLC技術(shù)在電力系統(tǒng)的開關(guān)量控制、順序控制和安全回路等方面應(yīng)用中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。與此同時(shí)，PLC的發(fā)展方向逐漸小型化，雖然產(chǎn)品體積不斷變小，但是其功能更加健全，安全性和可靠性逐漸提高，從而能夠滿足自動(dòng)化工程的應(yīng)用要求。

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