趙 銳，何 毅，支明辰，陳文軍，王復澳

（上海寶冶冶金工程有限公司機電分公司，上海 200000）

1 PLC技術的背景與意義

PLC 是指可編程邏輯控制器，它是一種可以應用在工業(yè)環(huán)境下的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)。它借助一種可以編程的存儲器，在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)以及算術運算等操作的指令，并按照特定的指令或者提前設置好的特定流程從一個指令過渡到另一個指令，通過數(shù)字式或者模擬式的輸入輸出方式來控制各種類型的機械設備或者生產過程，使其實現(xiàn)自動化[1]。而且PLC 技術只能單方向的從一個指令過渡到另一個指令，而不能進行循環(huán)的過渡；同時，在相同的一段時間之內，PLC 技術只能對一段已經編好的程序進行執(zhí)行操作，并按照特定的程序和特定的流程進行下去。

在實際運用的過程中，PLC 技術的內部結構不需要進行實際的接線，其內部需要的線路之間的有效連接可以通過軟件來完成，而PLC 技術僅僅需要的是在連接PLC 系統(tǒng)的輸入端以及輸出端的部位所需要的接線[2]。PLC 技術在實際運行的過程中，可以通過內部提前編好的程序進行自動存儲，如果控制的要求需要更改時，可以直接對PLC 系統(tǒng)所借助的存儲器中的程序進行更改即可，而因為PLC 系統(tǒng)內部的線路不是實際的接線，其之間的連接是通過軟件來進行的，所以并不需要對線路的更改，因此它的適用范圍很廣，而且使用起來是非常便利的。

PLC 隸屬于計算機的一種，它主要由接口的電路、電源、通信模塊等結構構成，在電器設備自動化控制當中取得了廣泛的應用。在整個PLC 系統(tǒng)中，程序的運行、指令的過渡等操作所需要的動力均來源于電源的結構，電源的穩(wěn)定直接影響著整個系統(tǒng)能否穩(wěn)定的運行，指令能否穩(wěn)定的過渡。所以電源在選用的過程中應該以電壓是否能夠穩(wěn)定以及它的蓄電容量能否達標等作為選擇的標準，要嚴格按照要求對電源進行選擇[3]。在整個系統(tǒng)的動力穩(wěn)定時，CPU 可以根據(jù)提前設定好的程序對當前系統(tǒng)在運行過程中所呈現(xiàn)的狀態(tài)進行判斷，并將存儲的數(shù)據(jù)傳送到輸出裝置。PLC系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的輸入以及輸出等依靠的是接口電路來完成的，而雖然有很多種不同的接口電路，每種不同的接口電路的接口均存在差異，但是它們的共同作用都是將數(shù)據(jù)進行輸入或者輸出。PLC 系統(tǒng)可以適應復雜的環(huán)境而順利地進行程序的運行，而且操作非常便利，因此應用的范圍非常廣泛。

2 PLC在電氣設備自動化控制當中的應用策略

PLC 系統(tǒng)在電氣設備自動化控制當中主要應用的范圍包括：在數(shù)控系統(tǒng)當中的應用、在交通控制系統(tǒng)當中的應用以及在中央空調中的應用。①PLC 系統(tǒng)在數(shù)控系統(tǒng)當中的應用：雖然有很多的控制系統(tǒng)應用在數(shù)控系統(tǒng)當中，但是PLC 控制系統(tǒng)的應用相比于其他系統(tǒng)操作起來更加的簡便，而且PLC 系統(tǒng)的應用會讓數(shù)控系統(tǒng)在定位控制的過程當中更加準確。②PLC 系統(tǒng)在中央空調方面的應用：由于PLC 系統(tǒng)具有比較穩(wěn)定的性能，而且在操作時也非常方便，所以PLC 系統(tǒng)會在中央空調方面廣泛應用。PLC 系統(tǒng)在交通控制系統(tǒng)當中的應用主要的表現(xiàn)為：對交通信號燈的控制以及對交通信號燈總線路的控制[4]。將PLC 電氣設備自動化控制系統(tǒng)應用在交通信號方面，不僅減少了在控制交通時的人力，尤其是高峰期時需要較大的人力來控制交通，以防止交通堵塞；而且PLC 的應用也可以更加準確、及時監(jiān)控和掌握相關路段的交通情況。現(xiàn)階段由于交通信號燈系統(tǒng)以及城市人工智能系統(tǒng)在交通方面的聯(lián)合應用，也使得交通控制系統(tǒng)更加智能化以及現(xiàn)代化，比較巧妙的緩解了整個城市在上下班高峰期時交通擁堵的情況，方便了人們的出行；同時在交通系統(tǒng)中的智能化和現(xiàn)代化的應用，會在車輛行駛時進行實時抓拍，減少了車輛違規(guī)違章甚至違法情況的發(fā)生，促進了交通秩序的規(guī)范化。

2.1 順序控制

順序控制指的是每一個執(zhí)行機構必須要根據(jù)所輸入的信號進行順序操作，但是在實際的運行的過程中，隨著時間的延長，設備所消耗的能量也會越來越多，從而加大了生產過程中的投入，經濟利益也會隨之降低[5]。而PLC 技術在順序控制方面的使用，可以減少這種現(xiàn)象的發(fā)生，PLC 控制系統(tǒng)可以通過對開關量的控制實現(xiàn)對每一個執(zhí)行機構執(zhí)行順序的控制，而對每個執(zhí)行機構的單獨控制可以通過模塊的形式來實現(xiàn)，從而極大地減少了在其中一個執(zhí)行機構出現(xiàn)故障時而導致的整個系統(tǒng)的非正常運行現(xiàn)象的發(fā)生，降低了每個單獨執(zhí)行機構的故障而產生的對整個系統(tǒng)的不良影響。

2.2 開關控制

開關控制指的是通過對繼電器的聯(lián)通和斷開之間的值進行有效控制，而實現(xiàn)的對整個電氣設備自動化系統(tǒng)的控制。以往的開關量控制的方法還存在一定的缺陷，而這些缺陷會對整個系統(tǒng)的正常的運行產生比較大的不良的影響，例如其穩(wěn)定性不足、敏感性極低等。而PLC 技術在開關控制中的應用，改善了以往傳統(tǒng)控制技術所存在的缺陷，有效地控制了開關量，提高了整個系統(tǒng)質量，同時安全事故發(fā)生的概率也大幅降低，這對于整個電氣設備自動化控制系統(tǒng)來說是一個巨大的進步，使其應用范圍也逐步擴大。

2.3 閉環(huán)控制

閉環(huán)控制主要指的是接受輸出數(shù)據(jù)的設備，在根據(jù)指令運行結束以后，會將運行的相關結果作為下一次的輸出信號重新傳送給控制系統(tǒng)進行判斷，在判斷結束后，會再次向接收輸出設備的設備發(fā)布指令，在指令運行結束后，再次將運行結束之后的結果傳送給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)會再次對運行的數(shù)據(jù)以及成效進行判斷，并向輸出設備重新發(fā)布指令，輸出設備會進行再一次的運行。像這種輸出設備以及控制系統(tǒng)之間的循環(huán)即指的是閉環(huán)系統(tǒng)。具體的操作程序為：在利用PLC 系統(tǒng)控制電機時，運用閉環(huán)控制的PLC 系統(tǒng)可以實現(xiàn)對電機轉速以及轉矩等相關參數(shù)的監(jiān)測，在電機的相關參數(shù)超出正常范圍時，就會及時對電機發(fā)布一個新的調控指令來使電機的各項參數(shù)回到正常范圍。

PLC 技術還可以實現(xiàn)對動力泵的控制，PLC 技術可以對系統(tǒng)啟動時的運行時間進行精準的分析，通過對動力泵實際的運行狀態(tài)的分析以及閉環(huán)控制模式的應用，實現(xiàn)對電機關鍵部位的監(jiān)控以及檢測：通過對溫度以及運行的具體狀態(tài)等方面來實時檢測電機的關鍵部位[6]。在閉環(huán)控制模式下，整個系統(tǒng)的閉環(huán)信息的傳輸更加快速高效、系統(tǒng)的運行效率也相比之前更加高效，而且PLC 的閉環(huán)系統(tǒng)在通常情況下采用的是單通道，所以在信息的傳輸過程中受到干擾的可能性就會明顯降低，準確性也會有所提升。所以在實際的生產運行時，可以將PLC 技術應用在電器設備自動化當中，使得整個系統(tǒng)的運行效率大幅提升。

2.4 運行控制

運行控制主要是對電氣系統(tǒng)中各個部件的具體運行狀態(tài)進行監(jiān)控以及控制。這對于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、保證各個部件的正常運行狀態(tài)具有很大的意義。由于各個部件在運行的過程中不是一成不變的，而是動態(tài)變化的，所以運行控制根據(jù)的是各個部件狀態(tài)的變化，并通過對多個單機片進行集成的方法對整個系統(tǒng)進行監(jiān)控，對設備的損壞程度進行監(jiān)測，以便及時更換損壞嚴重的部件，有效防止事故的發(fā)生。

還需要不斷地將PLC 系統(tǒng)在電器設備自動化中的應用進行進一步的研發(fā)以及更新，將PLC 技術融入到電器設備自動化領域，設計出更多更好的人工智能化的產品，使得人機界面更加成熟穩(wěn)定，也使得生產效率極大提高，應用的范圍越來越廣泛?，F(xiàn)階段，PLC 技術在計算計散熱控制系統(tǒng)當中的應用也越來越廣泛，其相比于其他的控制系統(tǒng)而言具有比較顯著的優(yōu)勢：穩(wěn)定性更高、操作更加的簡便、響應更加及時等。除此之外，PLC 技術在變頻器方面的使用也比較多，它可以對變頻器的工作進行積極有效的配合，從而使效率大幅提升，系統(tǒng)的調速性能也得到了很大程度的改善。

3 PLC在電氣自動化控制應用中的要點

（1）在電氣自動化控制之中使用PLC 技術，濕度的影響較大，需要保障PLC 技術應用程度，這一因素非常的重要。一般情況下，需要保障的濕度不超過85%。

（1）在工業(yè)自動化控制之中應用PLC 技術，PLC 會由于振動出現(xiàn)一些不良影響，影響主要在特定頻率上體現(xiàn)，在運用PLC 技術時，保障其介于10～55 Hz[7]。

（3）在電氣自動化生產控制之中使用PLC 技術，需要對溫度進行科學控制，要是溫差過大，則會對PLC 性能造成一定的影響。一般情況下要保障其所處的溫度為0～55℃。

（4）PLC 技術在自動化控制之中之所以能夠正常的使用，最重要的原因是電能。根據(jù)相關研究表明，其比較適合使用交流電，電壓為220。同時，為了把電源線的干擾有效降低，還需要安裝相應的屏蔽設施，借此實現(xiàn)更好的抗干擾作用。

4 PLC技術在電氣自動化中的應用前景

雖然PLC 技術與其他傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比具有很多的優(yōu)勢，比如它的穩(wěn)定性比較高、在實際的操作過程中簡單方便等，但是它的抗干擾能力還不是特別的完善，急需要進一步的增強。當整個系統(tǒng)處于一個極其惡劣的環(huán)境下或者存在較大較強的電磁干擾時，PLC 控制系統(tǒng)就會比較容易出現(xiàn)問題，會對生產環(huán)境造成一定程度的影響，破壞原本正常的生產秩序，從而影響了項目的進度，降低了效率。所以在PLC 控制技術方面的增強是很有必要的，需要增加其抗干擾的能力，使其及時在有較大干擾或者環(huán)境極其惡劣的情況下，都可以正常運行。同時在安裝、設計以及應用時也需要進行必要的升級與更新，防止造成對整個系統(tǒng)產生不良影響。與此同時，PLC 技術在更新升級的過程中，可以借鑒其他技術所具有的優(yōu)點，積極吸取最有利的方面，來完成對系統(tǒng)的更新升級。目前，DCS 技術已經在不斷的完善更新的過程中，PLC 技術和DCS 技術可以互相借鑒，不斷更新，且兩者之間可以逐步發(fā)展為一個全新的控制應用系統(tǒng)，也就是FCS 系統(tǒng)。FCS 系統(tǒng)保存了原本兩個系統(tǒng)的各個的特征以及優(yōu)勢，成為了最有利的結合方式，也極大地促進了工業(yè)自動化技術的發(fā)展，逐步實現(xiàn)數(shù)字化的控制。

5 結語

PLC 技術在電氣設備自動化當中的應用，不僅將復雜的繼電器變得簡單化，還提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、使得操作起來更加簡單快捷，省去了繁瑣的操作步驟，將整個系統(tǒng)的結構進行了不斷的完善，生產以及應用的成本也逐步降低。與此同時，應用PLC 技術時，極易上手操作，操作人員可以在很短的時間內掌握對其的操作流程以及維護技能，所以，PLC 技術在很多方面都有比較顯著的優(yōu)勢，為自動化的發(fā)展提供了重要的參考依據(jù)。在不遠的未來，可以完成對PLC技術的進一步更新，使得其不論環(huán)境是否惡劣、是否存在強烈的電磁干擾都可以有效運行，從而使得PLC控制技術在電器設備自動化當中的應用得到更加持續(xù)的發(fā)展。