李陳

摘 要：隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)水平的提高，自動(dòng)化控制在各行各業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用和重視，PLC技術(shù)應(yīng)用在自動(dòng)化控制中一直發(fā)揮著積極作用。本文就PLC技術(shù)在自動(dòng)化控制中的應(yīng)用策略進(jìn)行闡述，然后就其發(fā)展趨勢進(jìn)行分析，旨在促進(jìn)PLC技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);自動(dòng)化控制;應(yīng)用

0 引言

可編程控制器最先出現(xiàn)在上個(gè)世紀(jì)的美國，經(jīng)過幾十年的發(fā)展以及技術(shù)研發(fā)人員長期的努力，可編程控制器的功能和性能都獲得了巨大的提高?，F(xiàn)代PLC不再是一個(gè)簡單的能夠執(zhí)行邏輯運(yùn)算的電子裝置，而是由主機(jī)、編程工具、擴(kuò)展單元等設(shè)備所組成的一個(gè)較為復(fù)雜的控制系統(tǒng)。其使用了可編程的記憶體存儲(chǔ)單元，除了能完成基本的運(yùn)算功能外，配上特殊的功能模塊還可實(shí)現(xiàn)PID控制、運(yùn)動(dòng)控制和網(wǎng)絡(luò)通訊等功能。再通過與外部單元間傳遞信號(hào)的接口部件來實(shí)現(xiàn)信號(hào)電平的轉(zhuǎn)換，以此完成各種電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制。近年來，隨著社會(huì)以及科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，市場對(duì)于自動(dòng)化設(shè)備的需求在日益增長。在這個(gè)大背景下，對(duì)相關(guān)的電氣控制技術(shù)水平提出了更高標(biāo)準(zhǔn)的要求。可編程控制器憑借其可靠性高，功能完善，速度快以及操作靈活等優(yōu)勢，已逐漸成為當(dāng)前我國自動(dòng)化控制領(lǐng)域設(shè)備選型的主流。

1 PLC技術(shù)在自動(dòng)化控制中的應(yīng)用作用

通過專業(yè)設(shè)計(jì)人員對(duì)電氣控制技術(shù)不斷的研發(fā)和更新，能夠極大提高自動(dòng)化控制系統(tǒng)的性能，以滿足生產(chǎn)企業(yè)對(duì)先進(jìn)控制的實(shí)際需求。傳統(tǒng)的電氣控制需要大量的人工參與，因其線路觸點(diǎn)較多，使得安裝與調(diào)試都非常的復(fù)雜。PLC技術(shù)很好解決了傳統(tǒng)電氣控制存在的局限性和弊端，不僅能夠讓信息技術(shù)的處理有效代替電器功能，還能夠完成多臺(tái)生產(chǎn)線設(shè)備的聯(lián)機(jī)控制。這對(duì)于多機(jī)群生產(chǎn)線工作效率而言是有很大的提高的，而且降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。再者，PLC在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的前提下，還能夠根據(jù)邏輯關(guān)系完成控制系統(tǒng)的自身故障修復(fù)和報(bào)警顯示等。電氣設(shè)備在日常運(yùn)轉(zhuǎn)中，不可避免因一些不利因素的影響而出現(xiàn)某種故障，在這種緊急情況下，系統(tǒng)能夠第一時(shí)間完成故障排查、分析和解決。這些都可以通過提前編好判斷程序來實(shí)現(xiàn)，能夠及時(shí)減少由于突發(fā)故障所帶來的損失，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2 PLC技術(shù)在自動(dòng)化控制中的應(yīng)用策略

2.1 在立體倉庫中的應(yīng)用

立體倉庫因其具有很高的空間利用率、可采用先進(jìn)的自動(dòng)化搬運(yùn)設(shè)備、便于形成先進(jìn)的物流系統(tǒng)等特點(diǎn)，已越來越受到企業(yè)的重視。將PLC技術(shù)應(yīng)用于立體倉庫中，在無人操縱的情況下，只要按下啟動(dòng)按鈕，就可以讓堆垛起重機(jī)自動(dòng)進(jìn)行進(jìn)出庫動(dòng)作、自動(dòng)裝卸貨物，從而有效提高倉儲(chǔ)運(yùn)作的速度和效益。為了能夠保證設(shè)備連續(xù)運(yùn)行，精準(zhǔn)定位，提高立體倉庫的分布式管控，需為每臺(tái)堆垛起重機(jī)配備一套獨(dú)立的控制和通訊系統(tǒng)，該設(shè)備可以通過無線以太網(wǎng)接受上位機(jī)指令，完成聯(lián)機(jī)控制方式下的自動(dòng)作業(yè)，同時(shí)還能實(shí)時(shí)反饋當(dāng)前設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)倉儲(chǔ)的控制需求，在監(jiān)控主機(jī)上利用編程組態(tài)軟件，可增加數(shù)據(jù)分析和實(shí)時(shí)報(bào)表等功能，實(shí)現(xiàn)監(jiān)視和控制一體化。

2.2 在發(fā)電廠中的應(yīng)用

PLC技術(shù)在發(fā)電廠各系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用。如水電廠機(jī)組正常開停機(jī)、事故緊急停機(jī)等過程，完全可以憑借PLC技術(shù)按嚴(yán)格規(guī)定的順序進(jìn)行邏輯控制。通過直接接入采集到的開關(guān)量和模擬量信號(hào)，對(duì)信息進(jìn)行合理處理和分析，再通過電子系統(tǒng)將指令轉(zhuǎn)移到工作流程上，完成對(duì)相關(guān)電氣設(shè)備動(dòng)作過程的控制。根據(jù)機(jī)組狀態(tài)定義和控制程序邏輯設(shè)置，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)組的自動(dòng)控制過程。當(dāng)機(jī)組需要正常開機(jī)時(shí)，首先會(huì)檢查出口斷路器合閘等開機(jī)條件是否滿足，如具備滿足所有的開機(jī)條件，則自動(dòng)按程序流程順序執(zhí)行開機(jī)過程。這樣不僅能幫助運(yùn)維人員節(jié)約處理時(shí)間，還能提高經(jīng)濟(jì)效益、降低安全隱患。同時(shí)，一些重要信息量的接入，如剪斷銷剪斷信號(hào)、導(dǎo)葉開度、油壓信號(hào)等，可通過通信程序傳送到監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)，這對(duì)水電廠實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控和操作提供了較好的促進(jìn)作用。

2.3 在智能溫室系統(tǒng)中的應(yīng)用

室內(nèi)空氣溫濕度、光照強(qiáng)度、土壤水分含量等環(huán)境參數(shù)是智能溫室控制系統(tǒng)關(guān)心的重點(diǎn)，因?yàn)檫@些因素直接影響溫室大棚中作物長勢的好壞、產(chǎn)量的高低。在智能溫室控制系統(tǒng)中引入PLC技術(shù)，每個(gè)環(huán)境參數(shù)分別由各自的閉環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，能夠有效地完成環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)控制。當(dāng)室內(nèi)空氣濕度低于系統(tǒng)中設(shè)定的下限值時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)會(huì)開啟噴灌設(shè)備，來增加空氣濕度，保證當(dāng)前濕度值處于預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。通過采用先進(jìn)的控制算法，可較好地解決受控參數(shù)之間相互影響的問題，擴(kuò)大控制范圍。PLC技術(shù)主要負(fù)責(zé)溫室內(nèi)加熱設(shè)備、人工補(bǔ)光燈、通風(fēng)風(fēng)扇和增濕裝置的控制，最大限度的滿足植物生長發(fā)育的需要，從而提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。

3 PLC技術(shù)應(yīng)用于自動(dòng)化控制的發(fā)展趨勢

未來可以預(yù)期的是，科技創(chuàng)新將會(huì)加速推動(dòng)PLC技術(shù)不斷向前發(fā)展，將會(huì)為PLC帶來更多的特性和功能，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）隨著自動(dòng)化程度的提高，PLC產(chǎn)品將會(huì)更加多元化。適應(yīng)于小型控制系統(tǒng)的微型PLC會(huì)擁有更多高端PLC的特性，朝著體積小型化、功能集成度高的趨勢發(fā)展，而中高端PLC會(huì)提供更緊湊、更高效的解決方案，以適應(yīng)大型控制系統(tǒng)的需求。在復(fù)雜工業(yè)環(huán)境下的抗干擾能力也會(huì)進(jìn)一步提高。

（2）隨著PLC技術(shù)研發(fā)力度的的加大，應(yīng)用場合不斷延伸，編程軟件和編程語言的選擇將會(huì)更加多樣。為了某些特定的自動(dòng)化控制過程，專門開發(fā)一個(gè)統(tǒng)一的編程環(huán)境，便捷的操作和較低的重復(fù)率會(huì)使得學(xué)習(xí)周期和研發(fā)時(shí)間進(jìn)一步縮短。

（3）PLC技術(shù)與全自動(dòng)化生產(chǎn)相結(jié)合，智能控制和人機(jī)交互的功能將越來越多。針對(duì)不同控制系統(tǒng)場合的解決方案將會(huì)趨于多元化，為了豐富模塊功能，提高PLC的適應(yīng)性和可靠性，PLC技術(shù)的智能化發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展也會(huì)逐步實(shí)現(xiàn)。

4 結(jié)束語

在當(dāng)前的自動(dòng)化控制領(lǐng)域中，控制功能的規(guī)模和標(biāo)準(zhǔn)在不斷提高，整個(gè)系統(tǒng)引入的問題和任務(wù)也會(huì)越來越多，如何有效運(yùn)用控制技術(shù)是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。將PLC技術(shù)應(yīng)用在電氣工程自動(dòng)化控制的工作環(huán)節(jié)之中，不僅能加入多樣化的功能，而且還能完成對(duì)整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的綜合控制，提升各個(gè)系統(tǒng)的安全可靠性，從而更好地滿足當(dāng)前用戶的需求。在實(shí)際應(yīng)用過程中，電氣技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)PLC技術(shù)的認(rèn)識(shí)和推廣，這樣才能有助于PLC技術(shù)在自動(dòng)化領(lǐng)域中提供更多更成熟的解決方案。

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