章 亮,馮燕萍,劉鴻茂
(撫州職業(yè)技術學院,江西 撫州 344000)
PLC技術的本質內容便是有針對性地模仿人類的邏輯思維和行為方式,也會把其稱之以為智能化技術和可編輯邏輯控制器,有效地解決了以往電氣工程項目中功耗偏高、缺乏靈活性、穩(wěn)定程度不夠及接線過于復雜等問題。在微處理器的輔助作用下實現(xiàn)了PLC技術的廣泛運用,在生產實踐中運用PLC技術后獲得了更好的延展性,并能夠完整儲存各類生產信息,根據(jù)邏輯運算法則和順序控制方式將用戶下達的各項指令全部完成,借助數(shù)字模擬的輸入和輸出嚴格把控機械的整個生產過程。由于PLC技術具有功能完善、穩(wěn)定性強、速度快、體積小和有利于資源保護等顯著優(yōu)勢,那么將其運用到電氣自動化控制工作中便能夠進一步提升生產效益,生產實踐過程中還能夠較好地保護周圍環(huán)境,提升各類資源的使用效益。因此,作為一種行業(yè)中的創(chuàng)新性技術,PLC技術實現(xiàn)了傳統(tǒng)繼電接觸控制技術與微機技術的深度融合,運用到電氣自動化行業(yè)中能夠大幅度提升企業(yè)的生產經營效益,整個工業(yè)生產過程更具安全性和穩(wěn)定性,并為生產實踐營造了良好的工作環(huán)境。
與傳統(tǒng)的工業(yè)生產過程相比,在電氣自動化控制系統(tǒng)中應用PLC技術后展現(xiàn)出了更多優(yōu)勢。該技術有著靈活的接線處理方式,有效地簡化了企業(yè)工廠的電氣自動化生產流程,由于其自身具備較強的計算機學科屬性,能夠將計算機中的電源系統(tǒng)、存儲器、CPU和程度等各個功能模塊整合利用,精準控制各類電氣設備,提升了通信的穩(wěn)定性和運行的靈活性,面對不同的工作任務或是在不同的軟件之間也能夠建立密切聯(lián)系,真正地與企業(yè)的實際生產要求和控制需求相適應。有些工作任務運用傳統(tǒng)的工業(yè)電氣化技術很難實現(xiàn)有效控制,而PLC技術為實現(xiàn)對其的有效控制則能夠及時修改自身程序,并且自身還具備完善的功能診斷和保護功能,那么便能夠動態(tài)地監(jiān)督系統(tǒng)的運行情況并將其反饋給上級,準確辨別生產系統(tǒng)中存在的安全故障隱患,保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。運用了PLC技術還能夠有效提升電氣自動化控制系統(tǒng)的適應性,抗電磁干擾和抗沖擊的能力更強,即使生產條件較為惡劣,生產系統(tǒng)也能夠安全穩(wěn)定地運行,為企業(yè)帶來良好的生產效益。在我國未來工業(yè)領域的生產實踐過程中,PLC技術將有著廣闊的應用前景。隨著我國科學技術和現(xiàn)代信息技術的不斷發(fā)展和完善,PLC技術也將得到不斷的優(yōu)化和升級,將其合理運用后能夠進一步降低機械制造成本,保證企業(yè)實際生產的穩(wěn)定性,對于實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。隨著PLC技術在我國電氣自動化控制領域的深度應用,工業(yè)智能化技術將發(fā)展得更為完善,提升電氣設備的應用水平,有利于更加合理且高效地使用各類設備。因此,在我國的綜合電氣設備控制和工業(yè)自動化生產領域中,PLC技術將發(fā)展成為一項核心技術,并且將向著信息化、系統(tǒng)化、智能化和集成化的方向發(fā)展,其廣泛運用對實現(xiàn)我國工業(yè)產業(yè)的健康發(fā)展具有重要意義。
在對PLC的結構進行了深入的分析和探究后,筆者認為其主要分為固定式模塊和組合式模塊2種結構形式,前者主要包括電源、CPU板和I/O板等子模塊并且各個子模塊共同組成了一個整體,彼此是不可分離的,CPU板同樣是由多個部分組成的,如運算器、控制器和寄存器等;后者則主要包括機架、底板、電源、內存、CPU模塊和I/O模塊等部分,在遵循相應原則的基礎上合理組合各類子模塊。PLC技術的本質就是一臺工業(yè)控制計算機,與人們熟知的微型計算機類似,PLC技術的硬件結構主要由電源、存儲器、中央處理器和輸入輸出接口電路等結構組成,電源結構的最主要作用是將電能傳輸給集成電路,其對系統(tǒng)的運行質量有著決定性影響,而中央處理器即CPU模塊則起到了神經中樞的作用,并且每一套PLC都有著各自的CPU,實際的內存容量和CPU運行速度是影響PLC技術應用效果的2大關鍵參數(shù),并還會影響到輸入輸出接口電路的數(shù)量和PLC技術的運行速度等內容,因此,應嚴格限制其控制規(guī)模。存儲器的主要功能是保證各類系統(tǒng)軟件和應用軟件的穩(wěn)定運行,即系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器,信息傳輸過程中,輸入輸出接口電路能夠實現(xiàn)PLC和I/O模塊的有效結合,輸入暫存器能夠將輸入信號的狀態(tài)真實地反映出來,同樣輸出信號也具有該功能。
將PLC技術應用到電氣自動化控制系統(tǒng)中能夠大大提升企業(yè)的實際生產效率,但在具體應用中應遵循以下幾個原則:首先,企業(yè)應慎重選擇使用的PLC技術,確保其各項技術指標能夠與企業(yè)的生產需求相適應,并重點關注PLC技術開發(fā)商的技術支持和售后服務情況,盡可能選擇行業(yè)中的主流產品;其次,運用PLC技術后應盡可能地滿足被控制系統(tǒng)的整體控制要求;再次,通過使用PLC技術應簡化系統(tǒng)的生產作業(yè)流程,并將控制其運行成本,方便后期進行維修和保養(yǎng);再次,應用PLC技術后一定要保證電氣自動化控制系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性;最后,隨著我國工業(yè)產業(yè)的不斷更新和發(fā)展,工藝技術也將得到持續(xù)升級,選擇PLC技術應對其容量留有一定余量。
以往工作實踐中為有效控制電氣自動化系統(tǒng),其重要手段便是將系統(tǒng)中各種線路結構的作用充分發(fā)揮出來,然而大部分線路完成通電便會產生相應的電磁感應,此時電氣控制就會受到干擾,其控制能力還會有不同程度的降低。而如果能將PLC技術有效地應用到電氣自動化控制工作中,其所形成的線路結構是一種集成電路,在實際工作中還能夠有效融合防干擾技術,電氣自動化控制系統(tǒng)的運行過程幾乎不會受到環(huán)境因素的影響。而操作人員利用PLC技術還能夠在充分考慮到實際環(huán)境情況的基礎上深入探究電氣控制工作中的干擾源,并利用編程技術將干擾源的分析結果輸入到PLC系統(tǒng)中,大幅度地提升了系統(tǒng)的抗干擾能力。
將PLC技術運用到電氣自動化控制系統(tǒng)中后能夠極大地改善系統(tǒng)的運行環(huán)境,避免大量線路參與其中并影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。應用PLC技術的系統(tǒng)控制線路功能也隨之發(fā)生了變化,以往線路連接的功能被削弱,通過自身強大的邏輯性控制系統(tǒng)的運行,大大降低了電氣自動化控制系統(tǒng)設計過程中產生的任務量。PLC技術的控制能力較強,并能夠保證系統(tǒng)控制過程中的頻率處于合理范圍內,同時還強化了系統(tǒng)運行過程中的自檢功能,降低了系統(tǒng)后期產生的技術維護量,面臨著不同的運行環(huán)境電氣自動化控制系統(tǒng)仍具有較強的適應性,并能夠提供多樣化的維護技術手段,保證電氣控制具備良好的維護能力,提升了系統(tǒng)的實際控制效果。
PLC技術自身具備了較強的數(shù)據(jù)存儲和程序編輯等功能,在電氣自動化控制系統(tǒng)運用該技術后能夠進一步簡化系統(tǒng)所發(fā)出的符號和指令,更加直觀,易被操作人員理解,但企業(yè)的技術人員應合理使用PLC技術,對其進行科學設置,從而保證電氣系統(tǒng)的運行效果。從目前的實際情況來看,將PLC技術運用到電氣自動化控制系統(tǒng)中,提升了操作過程的簡潔性,保證了人力、物力和財力等各方面資源的高效運用,相關責任人員應全面掌握運用PLC編寫程序的技術方法,最大限度地保證電氣自動化系統(tǒng)的控制水平。
目前作為我國工程自動化生產領域中的一項核心技術,PLC技術能夠大幅度提升企業(yè)的生產效益,并能夠保證數(shù)控系統(tǒng)通信和運行過程的安全性和穩(wěn)定性。將這一技術運用到電氣自動化數(shù)控系統(tǒng)中并通過采用先進的數(shù)控管理技術還能夠節(jié)約更多的人力和物力成本。首先,將PLC技術運用到電氣自動化數(shù)控系統(tǒng)中可以覆蓋更多領域的電氣控制內容,合理安排各類電氣設備,提升企業(yè)的生產運行效率。以往控制系統(tǒng)內部運行過程中是存在著一些問題故障的,而運用PLC技術則能夠有效改善這些問題,進而提升電氣自動化控制系統(tǒng)的整體操控水平,加快我國工業(yè)體系的發(fā)展進程;其次,將PLC技術應用到數(shù)控系統(tǒng)中后還能夠提升電子自動化數(shù)控系統(tǒng)指令操作的準確性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性,并能夠動態(tài)監(jiān)測數(shù)控機床的工作狀態(tài),提升了整個系統(tǒng)的運行效率;最后,運用PLC技術后還能夠實現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)的雙向傳遞,保證了數(shù)控機床運行的安全性,企業(yè)的數(shù)控設備將能夠帶來更高的生產效益。應用過程中應重點做好對電氣自動化控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡控制工作,并合理設置其控制順序,不斷提升其控制水平,以取得節(jié)能降耗的效果。合理地設置控制順序便能夠有效降低企業(yè)生產實踐中產生的人力成本,提升數(shù)控系統(tǒng)的自動化控制水平。在網(wǎng)絡控制系統(tǒng)中使用PLC技術后,系統(tǒng)在很短的時間內便能夠實現(xiàn)精準定位,有效控制初速度的變化情況,保證各項電氣參數(shù)始終處于規(guī)定值的范圍內,將系統(tǒng)優(yōu)異的正向計算能力和反向計算能力發(fā)揮出來,實時把控電氣設備的運行速度。
企業(yè)人員在操作數(shù)控系統(tǒng)時往往都會頻繁地傳輸各類指令,并且這些傳輸指令并不是單一不變的,其不斷變化并有著極強的連續(xù)性,因此,要想更加穩(wěn)定、正確地傳輸這些指令,保證這些指令不對系統(tǒng)的運行過程產生負面影響,那么就要進行相應的閉環(huán)工作以實現(xiàn)電氣自動化控制系統(tǒng)中的數(shù)字量向閉環(huán)模型模擬量的順利轉換??梢姡雽崿F(xiàn)電氣自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,采取有效的閉環(huán)控制是非常重要且必要的,舉例來說,將PLC技術應用到數(shù)控系統(tǒng)的溫度閉環(huán)控制工作中,其就能夠嚴格把控各類設備的溫度變化情況,在將其轉化成電壓信號后直觀地呈現(xiàn)給操作人員。電氣自動化系統(tǒng)在信號轉換過程中的電壓、電流和溫度都會發(fā)生一定變化,而PLC技術則能夠為其提供技術保障,當電壓模擬量和電流模擬量均順利完成轉換后便會輸入到相應的數(shù)據(jù)模塊中,而數(shù)據(jù)處理模塊還能夠對其模擬量進行深入分析,并對其對應的電流和電壓值進行處理和有效轉化,以實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的閉環(huán)控制。一般情況下,電氣自動化控制系統(tǒng)的閉環(huán)控制工作主要包含2個方面的內容,即機器啟動系統(tǒng)和現(xiàn)場手動操作系統(tǒng),合理運用PLC技術后則能夠大幅度提升這2個系統(tǒng)的控制效果。舉例來說,生產實踐中利用PLC技術能夠有效訪問處于啟動狀態(tài)下的動力機,并能夠準確判斷待執(zhí)行指令的可行性,確保動力機在開機狀態(tài)下能夠在充分考慮到電氣自動化控制實際情況的基礎上執(zhí)行相應的指令。
以往生產實踐過程中主要是借助電磁繼電器這類設備來實現(xiàn)對電氣自動化系統(tǒng)開關量的有效控制,然而,隨著我國現(xiàn)代工業(yè)產業(yè)的不斷發(fā)展和進步,其也對企業(yè)生產提出了更加精細化的要求,傳統(tǒng)的電氣機電控制器已無法滿足這種需求,并且傳統(tǒng)開關控制模式會產生更大的工作量,工作流程十分復雜,設備運行過程中也經常出現(xiàn)問題和故障,大大影響了電氣開關的安全性和穩(wěn)定性。為了有效解決這些問題便可以運用PLC技術,更加精準地控制電氣自動化控制系統(tǒng)的開關量,優(yōu)化開關控制的整體流程,有效改善以往采用電磁繼電器控制時易出現(xiàn)的工作量大且控制難度高的問題,并建立了與互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的開關量控制機制,有針對性地提高了電氣自動化控制系統(tǒng)的時序性和邏輯性,有效降低了以往開關控制工作中各類安全隱患的發(fā)生概率。另外,利用PLC技術能夠構建更加完善的電氣自動化控制系統(tǒng),當操作人員在系統(tǒng)中輸入開關控制指令后,系統(tǒng)就會自動相應并處理接收到的指令,在執(zhí)行指令的過程中還能充分考慮到歷史邏輯和目前實際開關量輸入指令等因素的影響,在短時間內實現(xiàn)相應的操作指令,保證了整個傳輸過程的穩(wěn)定性。目前,利用PLC技術進行開關邏輯控制在我國的眾多行業(yè)中都得到了應用,這種技術的邏輯性、穩(wěn)定性和安全性更好,并且能夠簡單、直觀地進行程序編輯。目前傳統(tǒng)的電磁繼電器邏輯控制模式也幾乎都被PLC技術取代,在電氣自動化生產系統(tǒng)的運行過程中節(jié)約了更多時間,提升了相關資源的實際利用率。
隨著各領域的不斷發(fā)展,PLC技術與電氣自動化控制工作必將實現(xiàn)深度融合,促使電氣自動化控制系統(tǒng)得到不斷的改進和完善,提升系統(tǒng)的整體控制水平,同時也能夠為整個電氣自動化控制行業(yè)帶來更多商機。PLC技術在未來的應用中將與更多先進技術實現(xiàn)整合,主要以人機互動這種形式針對性地提升電氣自動化控制的操作水平,并保證其能夠適應多樣化的控制要求。當然隨著我國科學技術的不斷創(chuàng)新和發(fā)展,PLC技術也將得到進一步的創(chuàng)新,將有更多的新興技術融入到PLC應用技術中,提升其科技含量,保證其更加合理、規(guī)范且便捷地應用到電子自動化控制系統(tǒng)中。技術研發(fā)人員應始終以創(chuàng)新性的觀念對待PLC技術的優(yōu)化和革新,抓住新時代的發(fā)展機遇,與工業(yè)邏輯Windows系統(tǒng)和工業(yè)邏輯PC控制系統(tǒng)等新興技術一樣保持良好的市場競爭力,實現(xiàn)PLC技術在我國電氣自動化控制領域中的可持續(xù)發(fā)展。
本文對PLC技術的構成及運用原則、PLC技術在電氣自動化控制中的運用價值、PLC技術在電氣自動化控制中的具體應用及PLC技術的應用前景4個方面內容進行了詳細分析和探討。PLC技術在我國電氣自動化控制系統(tǒng)中具有重要的應用價值,在生產實踐中應在充分遵循其應用原則的基礎上發(fā)揮其技術優(yōu)勢,并實現(xiàn)其與行業(yè)中各類先進科學技術的深度融合,保證電氣自動化控制系統(tǒng)的科學化和智能化水平,實現(xiàn)我國工業(yè)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。