鄭文杰 王睿 劉旸

作者簡(jiǎn)介：鄭文杰（1986—），男，本科，工程師，研究方向?yàn)殡娏﹄姎庾詣?dòng)化。

摘要：本文主要以PLC自動(dòng)化在電氣控制中的應(yīng)用為重點(diǎn)進(jìn)行闡述，首先分析PLC自動(dòng)化技術(shù)的基本特點(diǎn)，其次介紹PLC自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展過(guò)程與運(yùn)用過(guò)程，最后從自動(dòng)化進(jìn)行數(shù)據(jù)控制、自動(dòng)化進(jìn)行閉環(huán)控制、自動(dòng)化進(jìn)行開(kāi)關(guān)量控制、自動(dòng)化進(jìn)行順序控制、自動(dòng)化進(jìn)行控制數(shù)控、其他控制應(yīng)用、PLC自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)幾個(gè)方面深入說(shuō)明，并探討電氣控制中應(yīng)用PLC自動(dòng)化技術(shù)的途徑，進(jìn)一步強(qiáng)化電氣控制管理中應(yīng)用PLC自動(dòng)化技術(shù)的效率，旨意在為相關(guān)研究提供參考資料。

關(guān)鍵詞：PLC? 自動(dòng)化技術(shù)? 電氣控制? 應(yīng)用措施

中圖分類號(hào)：TP273;TM76

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098x.2201-5640-2217

Abstract：This paper mainly focuses on the application of PLC automation in electrical control. Firstly， the basic characteristics of PLC automation technology are analyzed. Secondly， the development process and application process of PLC automation technology are introduced. Finally， data control， closed-loop control， switching value control， sequence control This paper deeply explains and discusses the ways of applying PLC automation technology in electrical control， and further strengthens the efficiency of applying PLC automation technology in electrical control management. The purpose is to provide reference materials for relevant research.

Key Words：PLC;Automation technology;Electrical control;Application measures

1 PLC自動(dòng)化技術(shù)的基本特點(diǎn)

第一，PLC，即可編程控制器，作用在工業(yè)行業(yè)中的電子操作系統(tǒng)。如今計(jì)算機(jī)技術(shù)高效率創(chuàng)新，引進(jìn)新型的計(jì)算機(jī)先進(jìn)技術(shù)，可以在很大程度上增強(qiáng)PLC自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用效果。我國(guó)工業(yè)化發(fā)展趨勢(shì)逐步體現(xiàn)，PLC自動(dòng)化技術(shù)具備的助推作用備受關(guān)注，所以此種技術(shù)的深層次研究，推動(dòng)技術(shù)全方位創(chuàng)新，還給每一個(gè)行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)機(jī)遇。

第二，其操作比較簡(jiǎn)單，通用性程度高。PLC自動(dòng)化技術(shù)操作簡(jiǎn)單與直觀，能夠全方位地表達(dá)編程邏輯意圖，和繼電器電路組成體系存在一定的相似性，可以說(shuō)編寫(xiě)技巧也是能夠被操作者輕松掌握的，只是需要少量的邏輯控制就可以落實(shí)自動(dòng)化管理。并且PLC自動(dòng)化技術(shù)可體現(xiàn)出一定通用性，編程語(yǔ)言的過(guò)程不需納入繁瑣的計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)，開(kāi)發(fā)周期補(bǔ)償，可有效的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和操作[1]。不需要移動(dòng)機(jī)器硬件，關(guān)聯(lián)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)PLC自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用需求與客戶需求，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)模式的管控調(diào)整，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)工作者圍繞具體情況針對(duì)性修改流程。

第三，存在較強(qiáng)的抗干擾性，PLC自動(dòng)化技術(shù)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可作用在電路集成系統(tǒng)中，便于高效率地提高電路系統(tǒng)建設(shè)效果，PLC自動(dòng)化技術(shù)擁有的抗干擾性，可以保證集成電路系統(tǒng)運(yùn)作足夠穩(wěn)定，提升電流故障的整頓質(zhì)量，落實(shí)電氣設(shè)備的保護(hù)與電路的保護(hù)。在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，依托報(bào)警系統(tǒng)與遠(yuǎn)程PLC自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行銜接，利用抗干擾性能處理電器故障的問(wèn)題，保障編程軟件的運(yùn)用體現(xiàn)出自動(dòng)化特征。

第四，維護(hù)便捷，應(yīng)用PLC自動(dòng)化技術(shù)的過(guò)程中，選取邏輯設(shè)計(jì)的手段，取替以往的邏輯設(shè)計(jì)思路，在應(yīng)用實(shí)踐中減少設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的時(shí)間，技術(shù)性地支持電信系統(tǒng)后臺(tái)運(yùn)作，便于工作者高效地找到障礙，讓系統(tǒng)維護(hù)水平可以增強(qiáng)。

2 電氣控制中應(yīng)用PLC自動(dòng)化技術(shù)的途徑

2.1 自動(dòng)化進(jìn)行數(shù)據(jù)控制

處于信息化技術(shù)日益發(fā)展的環(huán)境中，社會(huì)上多個(gè)行業(yè)都比較關(guān)注數(shù)據(jù)的安全保護(hù)，因此應(yīng)更多地重視信息保密工作。利用PLC自動(dòng)化技術(shù)在電氣控制領(lǐng)域，首要工作是安排專業(yè)工作者加工數(shù)據(jù)信息，有針對(duì)性地增強(qiáng)管理和控制力度。電氣工程的數(shù)據(jù)控制，涉及控制模塊與被控制模塊，前者要把程序的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)作依據(jù)，有目的地得到數(shù)據(jù)信息，后續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的篩選和處理，最終要求工作者分類對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，利用好編程軟件[2]。后者需要工作者提前擬定程序，按照被控制的操作理念運(yùn)用PLC自動(dòng)化技術(shù)，讓系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定地運(yùn)作。

2.2自動(dòng)化進(jìn)行閉環(huán)控制

對(duì)于閉環(huán)控制而言，加工輸出的信息之后，再次利用開(kāi)端環(huán)節(jié)構(gòu)成閉環(huán)，細(xì)致研究閉環(huán)控制的特點(diǎn)，建設(shè)比較完整的反饋機(jī)制能夠關(guān)聯(lián)閉環(huán)控制的效率。啟動(dòng)電器系統(tǒng)后，相關(guān)人員要圍繞多種類別的數(shù)據(jù)信息，高效率輸出程序，進(jìn)行二次輸出信息后，錄入多種多樣的數(shù)據(jù)，體現(xiàn)信息處理的時(shí)效性，且能精準(zhǔn)化地進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出，讓閉環(huán)系統(tǒng)具備靈活性與高效性，工作者以閉環(huán)系統(tǒng)的性能當(dāng)作核心點(diǎn)，時(shí)效性調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成，確保系統(tǒng)能夠全面發(fā)揮優(yōu)勢(shì)[3]。具體來(lái)講，電機(jī)閉環(huán)的控制上，借助PLC自動(dòng)化技術(shù)打造比較特別化的控制體系，這個(gè)系統(tǒng)內(nèi)涉及轉(zhuǎn)速測(cè)量單元與驅(qū)動(dòng)裝置，時(shí)效性地調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速。對(duì)水處理泵組自動(dòng)化控制組成進(jìn)行研究，優(yōu)化閉環(huán)控制方案，對(duì)動(dòng)力泵進(jìn)行科學(xué)的啟動(dòng)操作管理，順序控制體系可保持一定工作狀態(tài)，由此管理好水泵電機(jī)的作用時(shí)間，切合實(shí)際地判斷是否需要引進(jìn)主備用泵加以推動(dòng)電氣系統(tǒng)運(yùn)作，閉環(huán)控制原理如圖1所示。

2.3自動(dòng)化進(jìn)行開(kāi)關(guān)量控制

電器系統(tǒng)的工程運(yùn)作，缺少開(kāi)關(guān)控制環(huán)節(jié)會(huì)影響系統(tǒng)的完整運(yùn)用，具體的電氣工程自動(dòng)化控制中，可能存在能源消耗比較多的問(wèn)題，若系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)作會(huì)出現(xiàn)短路的現(xiàn)象，不能推動(dòng)系統(tǒng)高效率運(yùn)行[4]。引進(jìn)PLC自動(dòng)化技術(shù)，梳理開(kāi)關(guān)量控制環(huán)節(jié)，在一定程度上規(guī)避線路短路的問(wèn)題，編輯數(shù)據(jù)之后，穩(wěn)定運(yùn)用電氣設(shè)備，利用PLC自動(dòng)化技術(shù)，推動(dòng)電氣系統(tǒng)的建設(shè)。

2.4 自動(dòng)化進(jìn)行順序控制

自動(dòng)化領(lǐng)域的發(fā)展，PLC自動(dòng)化技術(shù)的存在是十分必要的，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行更新，應(yīng)該凸顯PLC自動(dòng)化技術(shù)的作用。自動(dòng)化控制順序流程，科學(xué)地編排系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，減少處理信息的次數(shù)，還能夠增強(qiáng)系統(tǒng)的運(yùn)作水平。在順序控制中，設(shè)計(jì)主程序模塊及功能模塊，通過(guò)PLC自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和專業(yè)人員的專業(yè)技能，完整管理好電氣設(shè)備的運(yùn)作。在建設(shè)之后，PLC自動(dòng)化技術(shù)的順序控制結(jié)構(gòu)，有遠(yuǎn)程管理、現(xiàn)場(chǎng)傳感和主次站的組成模塊，研究者應(yīng)全面處理電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的組成體系，讓編寫(xiě)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更為規(guī)范。需要注意的是，集中化控制也屬于順序控制的范疇，一些行業(yè)之中通過(guò)PLC技術(shù)進(jìn)行中央集成功能實(shí)現(xiàn)，以此增強(qiáng)多個(gè)類型設(shè)備順序控制的效果。把PLC自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用在企業(yè)集中控制中，換言之，結(jié)合具體結(jié)構(gòu)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，這樣集中化控制的過(guò)程凸顯PLC自動(dòng)化技術(shù)的綜合性特征，給企業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)用提供便捷化的條件支持，由此落實(shí)程序邏輯性的分級(jí)監(jiān)督任務(wù)。

2.5 自動(dòng)化進(jìn)行控制數(shù)控

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，給多個(gè)行業(yè)帶來(lái)便捷條件，特別是數(shù)控技術(shù)的運(yùn)用，結(jié)合PLC自動(dòng)化技術(shù)和數(shù)控系統(tǒng)，顯著增強(qiáng)計(jì)算機(jī)的依賴性。應(yīng)用好PLC自動(dòng)化技術(shù)，使得電氣系統(tǒng)擁有自動(dòng)化的功能，針對(duì)經(jīng)常見(jiàn)到的數(shù)控結(jié)構(gòu)，如點(diǎn)位控制模塊、連續(xù)控制模塊和直線控制模塊，相關(guān)的數(shù)控系統(tǒng)占據(jù)主要位置。在點(diǎn)位的控制上，機(jī)床加工處理，要保證精準(zhǔn)化地找到位置，通過(guò)點(diǎn)位系統(tǒng)適應(yīng)精準(zhǔn)化的移動(dòng)需求。利用PLC自動(dòng)化技術(shù)，提高單板機(jī)的管理效果和全功能數(shù)控效果，整改數(shù)控結(jié)構(gòu)體系[5]。工業(yè)化的創(chuàng)新中，生產(chǎn)結(jié)構(gòu)有所整合，讓PLC自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用更加廣泛，持續(xù)化轉(zhuǎn)型產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。數(shù)控機(jī)床的PLC自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用，一方面增強(qiáng)信息傳遞的效果，另一方面巧妙地監(jiān)督數(shù)控機(jī)床運(yùn)作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床管理的可靠性。具體來(lái)講，數(shù)控管理中應(yīng)用PLC自動(dòng)化技術(shù)，包含CNC裝置，有NC、PLC與輸入電路和輸出電路;機(jī)床電氣柜有強(qiáng)電、氣、液動(dòng)控制電路、主軸伺服單元、刀庫(kù)伺服單元以及進(jìn)給伺服單元，工作流程如圖2所示。

2.6 其他控制應(yīng)用

PLC自動(dòng)化技術(shù)可以運(yùn)用在順序控制中、運(yùn)用在閉環(huán)的控制中、運(yùn)用在開(kāi)關(guān)量控制中、運(yùn)用在數(shù)控體系控制中，還能夠把此種技術(shù)運(yùn)用在其他的行業(yè)內(nèi)。第一種情況是控制模擬量，工業(yè)生產(chǎn)會(huì)存有較多變化的物理量，涉及溫度指數(shù)、流量指數(shù)、壓力指數(shù)和液位指數(shù)，基于PLC技術(shù)的巨大支持，模擬量由以往的數(shù)字量D/A模式朝向A/D模式轉(zhuǎn)變，推動(dòng)PLC自動(dòng)化技術(shù)的模擬量加工進(jìn)程。第二種情況是分散與集中化的應(yīng)用，每一個(gè)管理對(duì)象都要配置對(duì)應(yīng)的PLC自動(dòng)化技術(shù)，依托信息的互相傳送形成指令。還可以通過(guò)上位機(jī)分散控制好通信任務(wù)，讓生產(chǎn)線之間擁有高性能的數(shù)據(jù)作為支撐，任意控制對(duì)象，要借助PLC自動(dòng)化系統(tǒng)完成控制，就算是單一模塊內(nèi)的PLC不再運(yùn)作，也不會(huì)阻礙其他類型生產(chǎn)線的通信[6]。集中化的控制上，生產(chǎn)系統(tǒng)較多設(shè)備就利用功能強(qiáng)大的一個(gè)PLC自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)督，創(chuàng)設(shè)中央集中式的管理體系，也就是利用中央PLC自動(dòng)化技術(shù)連接運(yùn)行順序和連鎖模塊，節(jié)約一定的系統(tǒng)運(yùn)用成本，體現(xiàn)自動(dòng)化控制的一體性。最后是運(yùn)動(dòng)控制，PLC自動(dòng)化技術(shù)可以控制好圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程與直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，依托多種位置管理模塊和可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)模塊帶動(dòng)機(jī)械化創(chuàng)新，提高PLC自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用水平。

參考文獻(xiàn)

[1]郭選明.PLC控制在自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用——評(píng)《機(jī)械電氣控制與PLC應(yīng)用》[J].機(jī)械設(shè)計(jì)，2020，37（10）：152.

[2]單根立，董沛森.基于PLC控制的多芯電纜全自動(dòng)剝線設(shè)備設(shè)計(jì)及研究[J].液壓與氣動(dòng)，2019（8）：116-120.

[3]許鋮溶，張寶珍，樊軍慶，等.基于PLC的椰子殼肉分離機(jī)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].中國(guó)油脂，2019，44（6）：147-150，157.

[4]王麗君.電氣控制系統(tǒng)研究?jī)r(jià)值及數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].微型電腦應(yīng)用，2019，35（6）：102-104.

[5]徐春霞，葛躍田.基于三菱PLC的混料罐控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2020，39（6）：19-22，139.

[6]高長(zhǎng)璧.探究PLC技術(shù)在石油化工電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用——評(píng)《電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)》[J].材料保護(hù)，2020，53（6）：174.