【摘 要】電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，由于各種電控箱之間的電氣控制基本都是通過(guò)電氣連接線來(lái)進(jìn)行連接，接線復(fù)雜、錯(cuò)誤率高、維護(hù)量大，而且質(zhì)量還得不到良好的保證，尤其當(dāng)線路比較復(fù)雜的時(shí)候會(huì)給工作人員的安裝等問(wèn)題帶來(lái)很多不必要的麻煩，然而PLC即可編程控制器，有效地避免了這些缺點(diǎn)，因而在電氣自動(dòng)化中得到廣泛的應(yīng)用，本文主要針對(duì)PLC進(jìn)行了的原理介紹以及對(duì)PLC在高科技游樂(lè)設(shè)施的電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析。

【關(guān)鍵詞】PLC；高科技游樂(lè)設(shè)施；電氣自動(dòng)化控制；應(yīng)用

高科技游樂(lè)設(shè)施電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，經(jīng)常遇到各用電設(shè)備邏輯關(guān)系繁雜的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，要求應(yīng)用自動(dòng)化程度高的電氣控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)精確控制、實(shí)時(shí)控制。傳統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)采用機(jī)械繼電器實(shí)現(xiàn)線路的控制運(yùn)作，控制系統(tǒng)的自動(dòng)化程度的高低決定控制線路的繁簡(jiǎn)，系統(tǒng)可靠性程度，因此，針對(duì)以上情況，合理運(yùn)用PLC技術(shù)，對(duì)電氣控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)提升起到很大作用。

1 PLC簡(jiǎn)介

（1）PLC技術(shù)應(yīng)用原理：PLC是可編程序控制器，全稱(chēng)是Programmable logic Controller，在現(xiàn)代電氣控制中具有舉足輕重的作用，原理如圖1-1。

1）輸入模塊。輸入是PLC電氣控制系統(tǒng)的基本階段，包括指令、按鈕、限位等決定最終的控制效果。PLC輸入模塊收集有用信息的方式是進(jìn)行掃描，然后將信息存儲(chǔ)到內(nèi)部系統(tǒng)，等待后面的環(huán)節(jié)；

2）CPU計(jì)算。輸入完成后，PLC對(duì)存儲(chǔ)的信息運(yùn)用符合的公式概念進(jìn)行計(jì)算，保證計(jì)算結(jié)果的全面有效，計(jì)算操作完成后會(huì)對(duì)計(jì)算的有效結(jié)果自動(dòng)刷新，并利用存儲(chǔ)器進(jìn)行存儲(chǔ)操作；

3）輸出模塊。PLC最后一個(gè)步驟就是數(shù)據(jù)的刷新輸出，通過(guò)CPU的運(yùn)算到輸出環(huán)節(jié)中，控制系統(tǒng)控制傳輸設(shè)備進(jìn)行信息輸出，存儲(chǔ)有效結(jié)果，實(shí)現(xiàn)輸出結(jié)果，體現(xiàn)在設(shè)備運(yùn)行上；

（2）PLC主要優(yōu)點(diǎn)。

1）減少接線、邏輯語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。PLC主要依靠編程技術(shù)進(jìn)行控制，利用內(nèi)存進(jìn)行設(shè)備邏輯工作控制，連接PLC輸入、內(nèi)部運(yùn)算、輸出設(shè)備，對(duì)整個(gè)機(jī)電設(shè)備的進(jìn)行控制；

2）PLC編程語(yǔ)言靈活。PLC自控系統(tǒng)采用語(yǔ)句表、梯形圖、功能塊等程序編輯模式，操作方法掌握容易，基本不用進(jìn)行維護(hù)，充分與自動(dòng)控制技術(shù)結(jié)合；

3）維護(hù)簡(jiǎn)單，性能可靠。由于接線少，檢查范圍將大大縮小，可以在短時(shí)間內(nèi)處理好，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定[1]。

2、高科技游樂(lè)設(shè)施

高科技游樂(lè)設(shè)施即通過(guò)數(shù)碼影視技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、設(shè)備平臺(tái)技術(shù)等相互結(jié)合，其中以游樂(lè)設(shè)備為載體，將文化體驗(yàn)轉(zhuǎn)換成現(xiàn)實(shí)的游樂(lè)產(chǎn)品，其完美結(jié)合，突破傳統(tǒng)游樂(lè)設(shè)備的游玩模式，打造更富動(dòng)感的立體體驗(yàn)式游樂(lè)項(xiàng)目，即高科技游樂(lè)設(shè)施。其中，PLC作為設(shè)備載體的大腦，設(shè)備仿真體驗(yàn)中起到至關(guān)重要的作用。

3 PLC在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用

（1）PLC控制系統(tǒng)的配置分析。

1）輸入口、輸出口。自動(dòng)化控制過(guò)程中，遇到溫度、電壓、速度、功率、流量等物理參數(shù)變化，通過(guò)采樣輸入將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收和轉(zhuǎn)換；

2）電源模板。其主要功能是提供CPU運(yùn)行、外部接口的電源；

3）接口模板。各類(lèi)模塊對(duì)機(jī)架進(jìn)行的接口連接控制；

4）運(yùn)算單元。具有運(yùn)算作用，作為PLC的一部分，運(yùn)算功能強(qiáng)大；

5）底板。對(duì)所有的模板進(jìn)行連接；

（2）在開(kāi)關(guān)量控制上的應(yīng)用。PLC的本質(zhì)是用虛擬繼電器替換傳統(tǒng)機(jī)械繼電器的工作模式。傳統(tǒng)機(jī)械繼電器具有反應(yīng)速度較慢的缺陷，在開(kāi)關(guān)量控制過(guò)程中較易出現(xiàn)控制不及時(shí)，采用PLC控制，可以確保斷路控制的及時(shí)性，提高工作效率。

4 PLC技術(shù)在高科技游樂(lè)設(shè)備電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

游樂(lè)設(shè)備是屬于特種設(shè)備行業(yè)，具有安全性要求高、工藝精度高、制造復(fù)雜、運(yùn)行精度高等特點(diǎn)，為了保證設(shè)備的運(yùn)行效果響應(yīng)精度高、運(yùn)行速度快、位置誤差率低等，應(yīng)用PLC的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)算、閉環(huán)控制等，可以滿足整體的運(yùn)行狀態(tài)和效果。

4.1 PLC在高科技游樂(lè)設(shè)備電氣自動(dòng)化控制中目的：應(yīng)用PLC的目的包括以PLC為核心，輸入輸出控制、實(shí)現(xiàn)與智能儀表配合，選擇合理的PLC、控制元件、傳感器等，完成控制系統(tǒng)功能、顯示狀態(tài)、檢測(cè)信息、組建報(bào)警硬件等，對(duì)設(shè)備的電氣自動(dòng)控制及運(yùn)行狀態(tài)控制功能、顯示功能和檢測(cè)功能。

4.2 PLC技術(shù)在高科技游樂(lè)設(shè)備的安裝要求和工作環(huán)境

4.2.1 安裝要求：避免高強(qiáng)度的電源、電磁干擾，可以采用系統(tǒng)自帶的屏蔽層的隔離變壓器減少干擾；避免與干擾能力大的設(shè)備共處一室；PLC的輸出、輸入線路分開(kāi)走線，遠(yuǎn)離動(dòng)力線和高壓線；避免信號(hào)錯(cuò)亂造成設(shè)備安全問(wèn)題。

4.2.2 安裝環(huán)境

溫度：PLC要求環(huán)境溫度控制在0-55℃范圍內(nèi)；濕度：空氣濕度小于85%；震動(dòng)：遠(yuǎn)離震感強(qiáng)烈的震動(dòng)源；空氣：避免接觸硫化氫、氯化氫等腐蝕性強(qiáng)的可燃?xì)怏w；海拔：2000米以下。

4.3 應(yīng)用實(shí)例

4.3.1 PLC的選型：PLC種類(lèi)較多比如西門(mén)子、AB、OMRON、倍福等知名品牌，這些品牌的PLC設(shè)計(jì)框架不同，功能會(huì)有些許差異，主要根據(jù)實(shí)際需求來(lái)選擇，比如小型系統(tǒng)適合OMRON系統(tǒng)，大中型可以選擇西門(mén)子等，同時(shí)要考慮控制元件的兼容性問(wèn)題，比如有特殊協(xié)議的需求，要具備相匹配的功能，才能正常使用并發(fā)揮相應(yīng)PLC的最大價(jià)值。

4.3.3 輸入和輸出工作：PLC的控制系統(tǒng)由接觸器、斷路器、繼電器、熱繼電器等相關(guān)器件構(gòu)成，電氣工程師進(jìn)行線路設(shè)計(jì)時(shí)，要利用PLC的優(yōu)點(diǎn)對(duì)控制量進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃分配、對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸采用兼容性更好的協(xié)議、輸入輸出的電氣性能進(jìn)行匹配，實(shí)現(xiàn)根據(jù)不同的操作要求匹配不同的性能模塊和PLC模塊。

4.4 游樂(lè)設(shè)備產(chǎn)品中PLC的故障分析與處理：游樂(lè)設(shè)施產(chǎn)品中PLC主機(jī)系統(tǒng)在電源系統(tǒng)發(fā)生故障的概率較高，電源系統(tǒng)需要連續(xù)工作及散熱同時(shí)產(chǎn)生大量的電流波動(dòng)沖擊，散熱口多灰或風(fēng)扇故障較常見(jiàn)，注意4S工作。PLC多是插件結(jié)構(gòu)，插件結(jié)構(gòu)的使用容易造成系統(tǒng)總線的損壞，插線模塊的使用容易造成底板、接插件接口處等處的總線損耗?？刂剖覂?nèi)空氣濕度變化、溫度變化，總線的接觸點(diǎn)氧化、塑料老化都是總線損耗的原因?？偩€損耗故障的處理及預(yù)防都是要提高集中控制室的管理水平，定期除塵并加裝降溫措施，使PLC的外部運(yùn)行環(huán)境達(dá)到安裝使用規(guī)定要求，保證工程自動(dòng)化控制工作順利展開(kāi)[2]。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在游樂(lè)設(shè)備電氣自動(dòng)化控制中，PLC因其可靠性、性?xún)r(jià)比高、安裝簡(jiǎn)單、操作便捷、設(shè)備完善、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用。在實(shí)現(xiàn)PLC具體應(yīng)用時(shí)，要按照技術(shù)要求配合集散控制系統(tǒng)使用，創(chuàng)造便捷的操控體系，實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的緊湊安排，降低生產(chǎn)設(shè)備的故障概率和設(shè)備的維修費(fèi)用，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。隨著PLC技術(shù)發(fā)展，功能更加完善和強(qiáng)大，在高科技游樂(lè)設(shè)備中應(yīng)用將越來(lái)越廣泛。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱浩宇.PLC在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用研究[J].河南科技，2013（22）：144.

[2]丁榮樂(lè).智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用研究[J].科技資訊，2016，14（32）：29-30

作者簡(jiǎn)介：

深圳維駿文化旅游科技有限公司 于欽洋 總工程師 副總經(jīng)理

（作者單位：深圳維駿文化旅游科技有限公司 廣東省深圳 518000）