楊先華

摘 要：隨著社會(huì)的發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷增多，其對(duì)電氣工程的依賴越發(fā)明顯。在科學(xué)技術(shù)支撐下，電氣工程自動(dòng)化技術(shù)水平顯著提升，廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。當(dāng)前，在電氣工程自動(dòng)化控制中，PLC技術(shù)應(yīng)用非常廣泛。本文首先分析了PLC技術(shù)的工作原理、特點(diǎn)及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，然后探究了PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的具體應(yīng)用，以期提高電氣自動(dòng)化控制水平。

關(guān)鍵詞：電氣工程;自動(dòng)化控制;PLC技術(shù)

中圖分類號(hào)：TM76文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2020）29-0027-03

Abstract： With the development of society， infrastructure construction continues to increase， and its reliance on electrical engineering becomes more and more obvious. With the support of science and technology， the level of electrical engineering automation technology has been significantly improved and is widely used in many fields. Currently， PLC technology is widely used in electrical engineering automation control. This paper first analyzd the working principle， characteristics and application advantages of PLC technology， and then explored the specific application of PLC technology in electrical engineering automation control， in order to improve the level of electrical automation control.

Keywords： electrical engineering;automatic control;PLC technology

近年來(lái)，我國(guó)大力推進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，電氣工程廣泛應(yīng)用于諸多社會(huì)領(lǐng)域，其間各級(jí)政府圍繞電氣工程建設(shè)出臺(tái)了各種支持政策，有力推動(dòng)了電氣工程自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。當(dāng)前，PLC技術(shù)是電氣工程自動(dòng)化控制的核心技術(shù)，將PLC技術(shù)融入電氣自動(dòng)化控制中，可以有效提升電氣工程行業(yè)的生產(chǎn)力，提高電氣工程企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。新時(shí)代，PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中扮演著越來(lái)越重要的角色，實(shí)際應(yīng)用范圍進(jìn)一步拓寬，因此有必要分析PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用。

1 PLC技術(shù)的工作原理、特點(diǎn)及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1 工作原理

PLC控制器投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般包括三個(gè)階段，分別是輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新，這三個(gè)階段的完成標(biāo)志著一個(gè)掃描周期的結(jié)束，為后續(xù)工作的開(kāi)展創(chuàng)造條件。輸入采樣階段，PLC控制器掃描所有待輸入數(shù)據(jù)，進(jìn)而將其存儲(chǔ)到I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元;用戶程序執(zhí)行階段，用戶程序都由PLC控制器依照從上到下的順序完成掃描;輸出刷新階段，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。

1.2 基本特點(diǎn)

首先，PLC技術(shù)具有非常強(qiáng)的通用性及靈活性，在工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用，不僅提高了生產(chǎn)作業(yè)效率，還減少了成本開(kāi)支，提升企業(yè)整體的經(jīng)濟(jì)效益。在實(shí)際控制上，PLC可以選擇不同的任務(wù)和相應(yīng)軟件，如果遇到新的控制任務(wù)，單純依靠繼電器則難以勝任新任務(wù)的控制需要[1]。PLC技術(shù)能夠與時(shí)俱進(jìn)，自主修改相關(guān)程序，充分考慮工作對(duì)象的特點(diǎn)，滿足新任務(wù)實(shí)際控制的需要。

其次，PLC技術(shù)具有良好的可靠性與安全性，精準(zhǔn)度高，能夠有效把握PLC系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程，分析運(yùn)行故障，具有自我診斷功能。這樣就能避免系統(tǒng)帶病運(yùn)行，即使出現(xiàn)故障，也能夠在最短的時(shí)間內(nèi)有效解決，保障PLC系統(tǒng)始終處于正常狀態(tài)。

最后，PLC技術(shù)對(duì)環(huán)境的要求不高，可以滿足不同環(huán)境的應(yīng)用需要。PLC技術(shù)應(yīng)用廣泛，具有很好的抗沖擊和抗電磁能力，可以有效排除其他電磁類的外在干擾。PLC技術(shù)應(yīng)用比較方便，基本操作流程比較簡(jiǎn)單，具體維護(hù)也不復(fù)雜，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求不高，企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)低成本應(yīng)用。當(dāng)前，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速推廣與普及，PLC技術(shù)可以提供較為規(guī)范的接口，PLC網(wǎng)絡(luò)容易構(gòu)建，可以讓應(yīng)用對(duì)象更加自由地進(jìn)行操作。

1.3 應(yīng)有優(yōu)勢(shì)

在電氣工程自動(dòng)化控制中，PLC技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，作用相當(dāng)明顯。當(dāng)前，其在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的普及率已經(jīng)超過(guò)70%，更是成為衡量工業(yè)生產(chǎn)水平的重要標(biāo)準(zhǔn)。PLC技術(shù)應(yīng)用主要涉及數(shù)字操作、自動(dòng)控制和及時(shí)性反饋。

1.3.1 數(shù)字操作?，F(xiàn)代化電氣設(shè)備非常復(fù)雜，在實(shí)際運(yùn)行中很容易受到多種因素的干擾。這些因素實(shí)際分布廣泛，容易引發(fā)系統(tǒng)故障。PLC技術(shù)的應(yīng)用，有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并做好診斷，將故障的潛在性影響降到最低。數(shù)字操作簡(jiǎn)單，借助信息技術(shù)，可以將自我檢測(cè)與自動(dòng)修復(fù)有效結(jié)合。

1.3.2 自動(dòng)控制。電氣設(shè)備往往占地面積較大，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，組件非常多，再加上運(yùn)行環(huán)境對(duì)電氣設(shè)備的外在干擾，實(shí)際運(yùn)行時(shí)故障發(fā)生率非常高。過(guò)去，電氣設(shè)備操作主要依靠人力，人力在操作技術(shù)水平、工作經(jīng)驗(yàn)等方面都存在非常大的差異，這樣就容易出現(xiàn)疏漏。PLC技術(shù)可以將人工操作轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)化，減輕人力負(fù)擔(dān)，提高檢修維護(hù)效率，能夠在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，將故障的負(fù)面影響降到最低。

1.3.3 及時(shí)反饋。PLC技術(shù)的功能較為齊全，能夠全程把握電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)細(xì)節(jié)和運(yùn)行問(wèn)題，有效反饋系統(tǒng)運(yùn)行信息，方便故障分析和問(wèn)題查找。一線工作人員能夠結(jié)合反饋結(jié)果，第一時(shí)間解決問(wèn)題，確保設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行[2]。

2 PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

2.1 開(kāi)關(guān)量控制

如果開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)采用通斷控制，則繼電器耗時(shí)明顯偏長(zhǎng)，整個(gè)系統(tǒng)的保護(hù)力比較有限，容易誘發(fā)短路。當(dāng)前，PLC技術(shù)應(yīng)用逐步成熟，人們要繼續(xù)做好研發(fā)與升級(jí)工作，確保PLC技術(shù)應(yīng)用不斷更新。將PLC技術(shù)和切換系統(tǒng)進(jìn)行銜接，可以顯著降低反應(yīng)耗時(shí)，強(qiáng)化不同技術(shù)環(huán)節(jié)的聯(lián)系，優(yōu)化整個(gè)開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)。PLC技術(shù)可以很好地對(duì)開(kāi)關(guān)量進(jìn)行控制，提高整體運(yùn)行成效。

2.2 拉絲機(jī)的應(yīng)用

以往，拉絲機(jī)操作主要靠人工來(lái)完成，受操作人員作業(yè)經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)水平等因素的影響，工作效率較低。人工操作不規(guī)范容易導(dǎo)致拉絲機(jī)故障，維護(hù)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，直接影響正常運(yùn)行。一旦出現(xiàn)較大故障，在短時(shí)間內(nèi)無(wú)法有效解決，任何企業(yè)都難以承受。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，拉絲機(jī)操作目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。依托PLC技術(shù)，人們可以對(duì)拉絲機(jī)進(jìn)行合理控制，有效采集拉絲機(jī)運(yùn)行信息。一旦實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)故障，系統(tǒng)可以自我進(jìn)行有效分析，縮短故障發(fā)現(xiàn)到實(shí)際處置的時(shí)間。PLC控制器采集的數(shù)據(jù)通過(guò)一定方式傳遞給操作人員，借助這些數(shù)據(jù)信息，操作人員可以有效分析拉絲機(jī)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，判斷潛在的故障，還可以對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行科學(xué)檢測(cè)。PLC技術(shù)的應(yīng)用，有效提高了拉絲機(jī)電氣控制系統(tǒng)的工作效率，減少了人力資源投入，使得企業(yè)運(yùn)行成本明顯下降，獲取更多的經(jīng)濟(jì)效益[3-4]。

2.3 運(yùn)動(dòng)控制

無(wú)論是直線運(yùn)動(dòng)還是圓周運(yùn)動(dòng)，都可以用PLC技術(shù)進(jìn)行控制。過(guò)去，在控制機(jī)構(gòu)具體配置上，一般直接用開(kāi)關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的當(dāng)下，有超過(guò)90%的生產(chǎn)商選擇使用運(yùn)動(dòng)控制模塊，相關(guān)PLC產(chǎn)品都具有運(yùn)動(dòng)控制功能。例如，很多企業(yè)使用的驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊都具有非常好的運(yùn)動(dòng)功能，其在各種數(shù)字化機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。

2.4 立體倉(cāng)庫(kù)

物流管理是立體倉(cāng)庫(kù)的重要日常工作，有助于提升自身管理水平。立體倉(cāng)庫(kù)電氣控制系統(tǒng)可以運(yùn)用PLC技術(shù)，強(qiáng)化物流管理。其基本應(yīng)用程序如下：借助PLC控制器完成各種數(shù)字信號(hào)的接收，通過(guò)相關(guān)操作將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橹噶钚畔?，之后借助PLC控制器發(fā)出相關(guān)指令，解放電氣設(shè)備。由此可以看出，PLC技術(shù)的主要作用是接收信號(hào)與發(fā)出指令。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的摸索與實(shí)踐，當(dāng)前，PLC技術(shù)的邏輯控制能力和數(shù)據(jù)信息處理水平已經(jīng)顯著提升，借助一臺(tái)設(shè)備，其就可以完成信號(hào)的接收與指令的發(fā)出，有效保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)前，很多大型立體倉(cāng)庫(kù)已經(jīng)引進(jìn)PLC技術(shù)，將其應(yīng)用于立體倉(cāng)庫(kù)電氣控制系統(tǒng)中，有效提升了物流管理水平。

2.5 邏輯控制的簡(jiǎn)單化

對(duì)于PLC技術(shù)應(yīng)用而言，邏輯控制是最為基本的內(nèi)容，其實(shí)際應(yīng)用非常廣泛。順序控制和邏輯控制的應(yīng)用，可以改變繼電器電路。邏輯控制不僅能夠?qū)我辉O(shè)備進(jìn)行控制，還可以應(yīng)用到多機(jī)群控上[5-6]。從自動(dòng)化流水線的具體操作來(lái)看，邏輯控制操作非常簡(jiǎn)單，在印刷機(jī)、包裝生產(chǎn)線等方面有著廣泛應(yīng)用，提升了電氣工程的實(shí)際運(yùn)行效率。

3 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展，PLC技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。PLC技術(shù)具有非常強(qiáng)的通用性和靈活性，具有良好的可靠性與安全性，具有很好的抗沖擊和抗電磁能力，對(duì)環(huán)境的要求不高，可以滿足不同環(huán)境的應(yīng)用需要。企業(yè)將PLC技術(shù)應(yīng)用于電氣自動(dòng)化控制中，極大地提高了生產(chǎn)作業(yè)效率，增加了自身的經(jīng)濟(jì)效益。未來(lái)，人們要充分認(rèn)識(shí)到PLC技術(shù)應(yīng)用的重要性，加快PLC技術(shù)與電氣自動(dòng)化控制的結(jié)合，使得PLC技術(shù)更好地應(yīng)用在電氣工程自動(dòng)化控制中。

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