李若冰

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?隨著我國(guó)電氣工程自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)已經(jīng)在諸多領(lǐng)域得到了應(yīng)用，促進(jìn)了應(yīng)用領(lǐng)域的迅速發(fā)展。社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展，也對(duì)電氣工程自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用提出了更高的要求，因此，將PLC技術(shù)加以更好的應(yīng)用就顯得尤為重要?；诖耍蚉LC技術(shù)的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述，然后就PLC技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)以及在電氣工程中的應(yīng)用和在電氣工程自動(dòng)化控制中的運(yùn)用進(jìn)行詳細(xì)探究，希望能借此理論研究深化對(duì)PLC技術(shù)應(yīng)用價(jià)值的了解。

[關(guān) ? ?鍵 ? 詞] ?PLC技術(shù);電氣工程;自動(dòng)化控制

[中圖分類(lèi)號(hào)] ?TP273 ? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] ?A ? ? ? ? ?[文章編號(hào)] ?2096-0603（2019）16-0172-02

PLC就是可編輯邏輯控制器，在工業(yè)環(huán)境中的應(yīng)用比較廣泛，通過(guò)可編輯存儲(chǔ)器就能把各操作指令放入其中，然后輸入輸出I/O系統(tǒng)，將外部設(shè)備的拓展功能有效整合，從而形成工業(yè)操作系統(tǒng)，在技術(shù)不斷升級(jí)的情況下，PLC技術(shù)的應(yīng)用水平也在不斷提升。將PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中加以運(yùn)用的需求也比較大，這是促進(jìn)該領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的重要舉措。

一、PLC技術(shù)的結(jié)構(gòu)和工作原理

（一）PLC技術(shù)的結(jié)構(gòu)

從PLC技術(shù)的結(jié)構(gòu)來(lái)看，其主要是通過(guò)宏單元以及輸入輸出I/O控制塊以及可編程連線(xiàn)等部分組成的。其中比較基礎(chǔ)的模塊就是宏單元，就如同人們所熟知的中央處理器，具有實(shí)現(xiàn)控制器基本邏輯的功能?？删幊踢B線(xiàn)在宏單元間發(fā)揮信息傳遞功能，而控制塊是發(fā)揮輸入輸出電氣特性控制功能的[1]。存儲(chǔ)器部分是進(jìn)行存放系統(tǒng)程序以及用戶(hù)程序和工作數(shù)據(jù)的部分，PLC技術(shù)使用的存儲(chǔ)器由多部分組成，由PROM、EPROM、EEPROM及RAM等組成。

（二）PLC技術(shù)工作原理

PLC技術(shù)在實(shí)際工作過(guò)程中主要有兩種工作狀態(tài)，運(yùn)行的時(shí)候控制器不斷地執(zhí)行程序以實(shí)現(xiàn)所需功能，直到停止?fàn)顟B(tài)。在進(jìn)行運(yùn)作的時(shí)候主要是通過(guò)幾個(gè)環(huán)節(jié)，事實(shí)內(nèi)部處理過(guò)程中，是可編程序控制器檢查，如內(nèi)部硬件功能的運(yùn)行正常性以及復(fù)位監(jiān)控定時(shí)器。在通信服務(wù)環(huán)節(jié)，控制器需要和其他的智能裝置相互通信，從而對(duì)編程器鍵入相應(yīng)命令，然后更新顯示內(nèi)容[2]。在輸入輸出的時(shí)候，控制器就能將外部輸入電路接通斷狀態(tài)讀入、輸入映像寄存器中，最終進(jìn)行執(zhí)行程序，在寄存器狀態(tài)下，通常不隨外部輸入信號(hào)改變而出現(xiàn)變化，所以在所輸入的信號(hào)有變化的時(shí)候，新?tīng)顟B(tài)就會(huì)在下一掃描周期輸入處理環(huán)節(jié)讀入。

二、PLC技術(shù)特點(diǎn)及其在電氣工程中的應(yīng)用和在電氣工程自動(dòng)化控制中的運(yùn)用

（一）PLC技術(shù)特點(diǎn)體現(xiàn)

從PLC技術(shù)的應(yīng)用特征中能夠發(fā)現(xiàn)，PLC技術(shù)的抗干擾能力強(qiáng)以及可靠性高的特征比較明顯，編程相對(duì)簡(jiǎn)單，使用的時(shí)候也比較便捷。當(dāng)前使用的PLC技術(shù)的編程語(yǔ)言是梯形圖語(yǔ)言，這是面向生產(chǎn)和用戶(hù)的語(yǔ)言，和線(xiàn)路圖比較接近，所以直觀形象，不用掌握計(jì)算機(jī)知識(shí)就能掌握，當(dāng)生產(chǎn)流程需要改變的時(shí)候，則對(duì)現(xiàn)場(chǎng)改變程序即可，使用比較方便。

再者，PLC技術(shù)應(yīng)用中功能的多樣化以及通用性較強(qiáng)的特點(diǎn)也比較明顯。PLC技術(shù)系統(tǒng)的功能完善，具有定時(shí)、邏輯運(yùn)算和順序控制等諸多功能以及能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和數(shù)值運(yùn)算等方面的功能[3]。PLC技術(shù)的系列化以及模塊化使其在選擇使用的時(shí)候能滿(mǎn)足不同的使用要求，對(duì)控制系統(tǒng)的適應(yīng)能力比較強(qiáng)。

另外，PLC技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)還體現(xiàn)在安全維護(hù)簡(jiǎn)單方便上。新的PLC技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)硬件有著取代的作用，發(fā)生故障率也比較低，能夠結(jié)合指示燈提供的故障信息進(jìn)行針對(duì)性的修復(fù)。除此之外，PLC技術(shù)體積小以及耗能低和重量輕的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)也比較突出。

（二）PLC技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用

PLC技術(shù)在電氣工程技術(shù)當(dāng)中的應(yīng)用能夠發(fā)揮其積極作用，體現(xiàn)在模擬變量控制的應(yīng)用方面。工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中模擬量也就是壓力以及溫度、流量以及速度等變量，也有多連續(xù)變化量[4]。通過(guò)PLC技術(shù)的應(yīng)用就能對(duì)這些模擬量進(jìn)行有效處理，實(shí)現(xiàn)模擬量以及數(shù)字量的轉(zhuǎn)換。在生產(chǎn)廠家生產(chǎn)a/d轉(zhuǎn)換和d/a轉(zhuǎn)換模塊過(guò)程中，設(shè)計(jì)是配套的，這樣能便于數(shù)字量以及模擬量間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，能從整體上提高可編程控制器處理模擬量的準(zhǔn)確度。

電氣工程中PLC技術(shù)的應(yīng)用在簡(jiǎn)單邏輯控制方面能發(fā)揮積極作用，這也是基礎(chǔ)的應(yīng)用。邏輯控制以及順序控制對(duì)傳統(tǒng)繼電器電路有改編，通過(guò)邏輯控制方式就能有效控制單臺(tái)設(shè)備以及能在多級(jí)群控方面得到有效應(yīng)用。將邏輯控制應(yīng)用在自動(dòng)化流水線(xiàn)操作方面也比較簡(jiǎn)便，如在組合機(jī)床以及印刷機(jī)和電鍍流水線(xiàn)等方面的應(yīng)用，從整體上提升了電氣工程的工作效率。

另外，PLC技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用方面，在運(yùn)動(dòng)控制上的應(yīng)用有著明顯的呈現(xiàn)。主要是能在直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制方面得到有效應(yīng)用，對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)控制也能發(fā)揮其積極作用。從早期的控制機(jī)構(gòu)配置角度來(lái)說(shuō)，其是用開(kāi)關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器執(zhí)行機(jī)構(gòu)的，而現(xiàn)在主要是采用專(zhuān)門(mén)運(yùn)動(dòng)控制模塊、常見(jiàn)的驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)以及伺服電機(jī)單軸或是多軸位置控制模塊等[5]。

（三）PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的運(yùn)用

PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制當(dāng)中的應(yīng)用也比較廣泛，能發(fā)揮其積極作用，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)應(yīng)用方面：

1.立體倉(cāng)庫(kù)中PLC技術(shù)的應(yīng)用。電氣工程自動(dòng)化控制領(lǐng)域中立體倉(cāng)庫(kù)中對(duì)PLC技術(shù)的應(yīng)用需求比較大，物流管理就是立體倉(cāng)庫(kù)的重要部分，也是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過(guò)PLC技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用能有效提高物流管理的質(zhì)量。在實(shí)際應(yīng)用中是按照相應(yīng)的程序完成的，PLC技術(shù)接收到數(shù)字信號(hào)后，將其轉(zhuǎn)為指令，然后再通過(guò)PLC技術(shù)發(fā)出指令實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備工作集中化控制，這樣PLC技術(shù)應(yīng)用的主要功能就是接受信息以及發(fā)出命令，在多次試驗(yàn)以及改進(jìn)后，當(dāng)前的PLC技術(shù)邏輯控制力以及數(shù)據(jù)處理能力得到了顯著提升，通過(guò)同設(shè)備能完善這一目標(biāo)，保障設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的準(zhǔn)確流暢。立體倉(cāng)庫(kù)在應(yīng)用PLC技術(shù)后，能夠從整體上提高物流的管理質(zhì)量水平。

2.機(jī)床領(lǐng)域PLC技術(shù)的應(yīng)用。當(dāng)前的數(shù)控機(jī)床是生產(chǎn)制造領(lǐng)域比較常見(jiàn)的設(shè)備，在通過(guò)和PLC技術(shù)的應(yīng)用融入下，能提高機(jī)床的自動(dòng)化水平。PLC技術(shù)的應(yīng)用主要是對(duì)機(jī)床工作狀態(tài)的監(jiān)管，發(fā)揮該技術(shù)的及時(shí)有效作用，及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)床運(yùn)行的故障問(wèn)題，從而及時(shí)地解決。機(jī)床在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障后，在PLC技術(shù)的應(yīng)用下就能及時(shí)發(fā)出警報(bào)，通知工作人員及時(shí)作出相應(yīng)反應(yīng)和處理故障，保障機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在PLC技術(shù)的應(yīng)用下能對(duì)機(jī)床的故障進(jìn)行準(zhǔn)確定位，這樣就能針對(duì)性地解決相應(yīng)的問(wèn)題，提高故障解決質(zhì)量。除此之外，還能將PLC技術(shù)在拉絲機(jī)中進(jìn)行應(yīng)用，通過(guò)PLC技術(shù)采集的數(shù)據(jù)能隨時(shí)傳遞到相應(yīng)操作人員的手中，按照數(shù)據(jù)能準(zhǔn)確判斷拉絲機(jī)的運(yùn)行情況，通過(guò)這樣的方式也能保障拉絲機(jī)的運(yùn)行質(zhì)量，提高故障的解決效率。

3.智能交通系統(tǒng)設(shè)計(jì)中PLC技術(shù)的應(yīng)用。當(dāng)前我國(guó)交通領(lǐng)域的發(fā)展比較迅速，在電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用下，大大提高了交通領(lǐng)域發(fā)展的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了智能化的管理。智能交通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，對(duì)PLC技術(shù)的應(yīng)用就成為比較基礎(chǔ)性的應(yīng)用，人們比較常見(jiàn)的紅綠燈控制就是比較鮮明的例子。通過(guò)這一技術(shù)的應(yīng)用能發(fā)揮智能交通系統(tǒng)的實(shí)用性，PLC技術(shù)的應(yīng)用設(shè)計(jì)出多樣化的定時(shí)器，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)紅綠燈的控制。對(duì)傳統(tǒng)PLC技術(shù)和調(diào)整控制器進(jìn)行更新，使各元件的控制性能有效提升，為智能化的交通管理打下基礎(chǔ)，采用多樣化的譯碼惠玲能轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)，變成可識(shí)別碼。

4.繼電器控制系統(tǒng)PLC技術(shù)的應(yīng)用。電氣工程自動(dòng)化控制中對(duì)PLC技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)在繼電器控制系統(tǒng)方面，傳統(tǒng)發(fā)電廠和變電站當(dāng)中各環(huán)節(jié)的元件是電磁學(xué)繼電器，穩(wěn)定性以及安全性都不是很高，并且也會(huì)占據(jù)很大空間[6]。在PLC技術(shù)的應(yīng)用下，就能對(duì)繼電器控制系統(tǒng)當(dāng)中二次接線(xiàn)環(huán)進(jìn)行簡(jiǎn)化，系統(tǒng)中邏輯電路元件就會(huì)被PLC內(nèi)部虛擬元件所替代，閃光電源不用進(jìn)行專(zhuān)門(mén)配備，只要進(jìn)行程序設(shè)置就可以，這樣能減少出現(xiàn)的誤差。

總而言之，當(dāng)前的電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中對(duì)PLC技術(shù)的應(yīng)用需求愈來(lái)愈大，這就需要從多角度加強(qiáng)重視，加大PLC技術(shù)的應(yīng)用，保障電氣工程自動(dòng)化控制的整體質(zhì)量。希望上文中對(duì)PLC技術(shù)應(yīng)用理論的分析探究能進(jìn)一步豐富電氣工程自動(dòng)化控制的相關(guān)理論內(nèi)容。

參考文獻(xiàn)：

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[6]劉佳.PLC技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化控制中的運(yùn)用[J].信息記錄材料，2016（4）：16-17.

編輯 王 敏