汪春華

(新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453006)

1 PLC技術(shù)的概念和類(lèi)型

1.1 概念

PLC技術(shù)也被稱(chēng)為可編程控制器，在當(dāng)前的電氣設(shè)備體系當(dāng)中具有重要的作用，它可以通過(guò)相關(guān)的技術(shù)對(duì)于電氣化操作設(shè)備做出差異化的調(diào)控，PLC技術(shù)能夠顯著提高設(shè)備的穩(wěn)定性和操作的準(zhǔn)確性，對(duì)于控制程序的步驟做出設(shè)置，使電氣化設(shè)備能夠發(fā)揮出實(shí)際的價(jià)值。PLC技術(shù)在實(shí)際使用的過(guò)程當(dāng)中具有較高的綜合性和系統(tǒng)性，具體而言，PLC技術(shù)和設(shè)備主要是由編程架構(gòu)、交互端口等結(jié)構(gòu)組成，在實(shí)際使用的過(guò)程當(dāng)中體現(xiàn)出了電氣設(shè)備一體化的優(yōu)勢(shì)。PLC技術(shù)并不是最近才誕生的，早在19世紀(jì)，PLC技術(shù)的前身也就是可編程控制器就已經(jīng)出現(xiàn)并引起了一定范圍的推廣和影響。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，進(jìn)入20世紀(jì)之后，PLC技術(shù)開(kāi)始不斷地更新和換代，加快了自身的技術(shù)進(jìn)步，在工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中運(yùn)用，推動(dòng)了各行各業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展[1]。在21世紀(jì)，PLC技術(shù)以自動(dòng)化技術(shù)體系為核心，包括了DCS、FCS兩大模塊，以此為基礎(chǔ)，PLC技術(shù)在實(shí)際運(yùn)用的過(guò)程當(dāng)中能夠最大限度地保持系統(tǒng)和設(shè)備的穩(wěn)定，使得電氣自動(dòng)化設(shè)備不斷地向前發(fā)展。PLC技術(shù)的進(jìn)步使得電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的各項(xiàng)技能得到了穩(wěn)步提升，設(shè)備控制體系得到了不斷地優(yōu)化和創(chuàng)新，使工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的生產(chǎn)質(zhì)量得到了穩(wěn)步提高，也為社會(huì)發(fā)展和國(guó)家建設(shè)做出了貢獻(xiàn)。

1.2 類(lèi)型

PLC技術(shù)的類(lèi)型主要包含了FCS系統(tǒng)和DCS系統(tǒng)。具體來(lái)說(shuō)，F(xiàn)CS系統(tǒng)主要是指現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)型控制模塊，它主要是利用PLC技術(shù)對(duì)于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中的開(kāi)關(guān)進(jìn)行操作和控制，體現(xiàn)出了高效率的信息傳遞的優(yōu)勢(shì)，有效穩(wěn)定工作網(wǎng)絡(luò)布局，體現(xiàn)出了功能結(jié)構(gòu)的多樣化特征，使電氣自動(dòng)化設(shè)備處在較為穩(wěn)定的運(yùn)營(yíng)環(huán)境當(dāng)中，提高設(shè)備數(shù)據(jù)的傳輸效率，保證工作任務(wù)能夠順利完成。除此之外，F(xiàn)CS系統(tǒng)呈現(xiàn)出系統(tǒng)化的模塊特征，可以對(duì)于電氣化設(shè)備當(dāng)中諸多裝置鋪設(shè)出網(wǎng)絡(luò)化的架構(gòu)，使得電氣自動(dòng)化系統(tǒng)體現(xiàn)出智能化的特征[2]。DCS模塊較之于FCS系統(tǒng)在使用上較為嚴(yán)格，它的主要任務(wù)是測(cè)試降低電氣裝置在使用的過(guò)程當(dāng)中存在哪些風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)系統(tǒng)交互端口完成對(duì)于電氣自動(dòng)化體系的有效測(cè)定，把控并降低系統(tǒng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)于系統(tǒng)的工作過(guò)程進(jìn)行有效地把控，防止由于系統(tǒng)的問(wèn)題出現(xiàn)較大的經(jīng)濟(jì)損失。DCS模塊相比于FCS模塊在構(gòu)造上更為復(fù)雜，包含了顯示系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等3大模塊，對(duì)于電氣自動(dòng)化設(shè)備完成一系列測(cè)定和監(jiān)控，使系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定有序。

2 PLC技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

首先，PLC技術(shù)在運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中具備了大型化和小型化的特征，應(yīng)用時(shí)可以選擇合適的編程控制器進(jìn)行操作，匹配系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。小型化的編程控制器在運(yùn)用的過(guò)程當(dāng)中對(duì)于能源的消耗量較小，裝備的結(jié)構(gòu)也較為簡(jiǎn)單，安裝也較為便捷，占地面積小，由于這些優(yōu)勢(shì)，小型化的PLC系統(tǒng)當(dāng)前已經(jīng)被廣泛地運(yùn)用到了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中；相比之下，大型化的編程控制器雖然能耗較大，但是數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的數(shù)量也較大，運(yùn)行速度相對(duì)較快，因此工作效率也較高，具備快速準(zhǔn)確的優(yōu)勢(shì)[3]。因此，大型化和小型化的PLC設(shè)備各自具備不同的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)當(dāng)在具體的使用當(dāng)中根據(jù)生產(chǎn)操作的實(shí)際情況加以篩選，滿(mǎn)足工作任務(wù)的目標(biāo)和要求。其次，PLC技術(shù)在使用的過(guò)程當(dāng)中較為簡(jiǎn)單和直觀(guān)，使用過(guò)程當(dāng)中可以使用編譯圖號(hào)來(lái)對(duì)工作步驟和細(xì)節(jié)進(jìn)行標(biāo)注和表示，與傳統(tǒng)的繼電器電路系統(tǒng)存在一定的相似性，因此容易學(xué)習(xí)和掌握。PLC技術(shù)在使用的過(guò)程當(dāng)中只需要掌握簡(jiǎn)便的系統(tǒng)操作步驟便能夠?qū)ζ溥M(jìn)行操控，也正是因?yàn)椴僮鞯谋憬?，因此才能夠被大范圍地使用[4]。除此之外，PLC技術(shù)相比于傳統(tǒng)的工業(yè)操作技術(shù)，具有更強(qiáng)的抗干擾性能，使用后的維護(hù)和改造也較為便捷，利用PLC技術(shù)，也能對(duì)于設(shè)備的設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行簡(jiǎn)化，提高電氣系統(tǒng)的運(yùn)行效率，使程序的使用更加便捷安全，使集成電路系統(tǒng)的應(yīng)用效果大大增強(qiáng)，其先進(jìn)的抗干擾能力能夠順利地觸發(fā)設(shè)備的報(bào)警裝置，比以往的機(jī)電抗干擾技術(shù)更加具備先進(jìn)性，有效地對(duì)電流系統(tǒng)的故障進(jìn)行診斷，增強(qiáng)電氣系統(tǒng)的自我保護(hù)能力，提高電氣系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行的智能化和安全性。

3 PLC在電氣自動(dòng)化控制中的具體應(yīng)用

3.1 開(kāi)關(guān)量控制

開(kāi)關(guān)量控制是電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵步驟，在傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)化技術(shù)當(dāng)中，一般是采用電磁性繼電器來(lái)完成開(kāi)關(guān)量控制，但是這種開(kāi)關(guān)量控制的方法在操作的過(guò)程當(dāng)中較為復(fù)雜，有很多的操作點(diǎn)不加以觀(guān)察難以辨別，工作人員必須熟練地掌握有關(guān)的操作步驟和開(kāi)關(guān)位置，否則在系統(tǒng)接線(xiàn)上就很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。正是由于以上的操步驟存在一定的復(fù)雜性，因此在系統(tǒng)穩(wěn)定性上存在欠缺，系統(tǒng)可靠性稍顯不足。由此可見(jiàn)，工作人員可以使用更加先進(jìn)的技術(shù)替代磁性繼電器，PLC技術(shù)就是很好的選擇，可以改進(jìn)傳統(tǒng)的繼電器的操作缺陷，提高系統(tǒng)操作的精準(zhǔn)程度，減少故障發(fā)生的頻率[5]。因此，PLC技術(shù)可以很好地提升系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定程度，應(yīng)利用 PLC技術(shù)對(duì)開(kāi)關(guān)量進(jìn)行控制，可以對(duì)于控制中心作出集中處理，使用斷路顯示器對(duì)于電氣設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行調(diào)控。由此可見(jiàn)，當(dāng)前在PLC技術(shù)控制之下的開(kāi)關(guān)量控制能夠更好地服務(wù)于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的生產(chǎn)和運(yùn)行，還能優(yōu)化電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式，對(duì)于之前運(yùn)行當(dāng)中存在缺陷的元件進(jìn)行探查和替換。

3.2 控制系統(tǒng)

PLC技術(shù)在控制系統(tǒng)當(dāng)中也起到了重要的作用?？刂葡到y(tǒng)主要包括集中式控制系統(tǒng)、分散控制系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)控制自動(dòng)化系統(tǒng)。對(duì)于電氣自動(dòng)化來(lái)說(shuō)，機(jī)電設(shè)備控制系統(tǒng)需要不斷地提高自身的自動(dòng)化水平，這時(shí)就需要使用PLC技術(shù)的集中調(diào)控設(shè)備來(lái)完成這一操作。在集中式控制系統(tǒng)的運(yùn)行和設(shè)計(jì)當(dāng)中，工作人員可以使用PLC技術(shù)不斷地提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行和設(shè)計(jì)效率，降低資金成本和人力資源成本的損耗，使得電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在運(yùn)行當(dāng)中具有更高的便捷性和高效性，也能夠使PLC設(shè)備在使用的過(guò)程當(dāng)中減輕對(duì)于傳統(tǒng)控制技術(shù)的依賴(lài)性。分散控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和使用的過(guò)程當(dāng)中也可以使用PLC設(shè)備將傳統(tǒng)的編程設(shè)計(jì)和智能化技術(shù)相結(jié)合，使分散控制系統(tǒng)不斷地提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率和自動(dòng)化程度，一旦系統(tǒng)運(yùn)行發(fā)生了故障，PLC技術(shù)可以及時(shí)對(duì)故障和問(wèn)題進(jìn)行篩選和辨別，提高系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的效率。在運(yùn)動(dòng)控制自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中，PLC技術(shù)也發(fā)揮著非常重要的作用。PLC設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中能夠有效地將系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行有效地連接，將PLC技術(shù)運(yùn)用到直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)當(dāng)中，使設(shè)備控制模塊能夠?qū)τ谠O(shè)備信息進(jìn)行自動(dòng)化地采集和篩選，之后再將有關(guān)的信息通過(guò)傳感設(shè)備實(shí)現(xiàn)指令的傳輸，使系統(tǒng)自動(dòng)化的控制水平得到提高。除此之外，PLC技術(shù)還可以利用數(shù)據(jù)傳輸和轉(zhuǎn)換的有關(guān)功能對(duì)電氣系統(tǒng)下達(dá)傳輸指令。在當(dāng)前階段，PLC技術(shù)已經(jīng)在電氣自動(dòng)化的大型控制系統(tǒng)當(dāng)中發(fā)揮了巨大的作用，全面提高了系統(tǒng)的工作效率和安全性。

3.3 順序控制

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)隨著自身運(yùn)行時(shí)間的不斷增加，對(duì)于能源的損耗量也會(huì)不斷加大，有些時(shí)候甚至?xí)a(chǎn)生較為持續(xù)的能量損耗。這時(shí)如果自動(dòng)化系統(tǒng)在運(yùn)行當(dāng)中的靈活性不足，在運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中存在的能量損耗的速度就會(huì)更快，受到多方面因素的影響，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)如果做不到靈活地運(yùn)轉(zhuǎn)，就很難順利地完成系統(tǒng)的正常操作。在這一背景下，PLC技術(shù)的加入和滲透能夠有效地減少由于系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)所帶來(lái)的能源損耗，具體的操作流程中，PLC技術(shù)能夠充當(dāng)順序控制器的角色，比如在發(fā)點(diǎn)過(guò)程當(dāng)中，使用PLC技術(shù)可以對(duì)于操作流水進(jìn)行有效地自動(dòng)化控制，分離工業(yè)生產(chǎn)的廢棄物。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在電氣自動(dòng)化控制當(dāng)中使用PLC技術(shù)能夠有效提高設(shè)備運(yùn)行的速度和安全性，應(yīng)當(dāng)結(jié)合PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化多個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中的運(yùn)用范圍，體現(xiàn)出PLC技術(shù)的自身優(yōu)勢(shì)。