桂林長龍機械有限公司 杜 斌 馬曉輝 楊 威 李 明

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論PLC技術在電氣設備自動化控制中的應用

桂林長龍機械有限公司 杜 斌 馬曉輝 楊 威 李 明

【摘要】當下現(xiàn)代化建設進程從未停止前行，社會生產力也在提升，生產工作量飛快地增加。以往傳統(tǒng)的人工與機器勞動力早已不能使現(xiàn)代的生產需求得到滿足，需求和生產力之間產生了很多固有矛盾。為積極解決日漸增加需求應用機械電氣行業(yè)的幾點一體化技術來解決兩者之間的矛盾。PLC 正是一種全新的熱門技術，它相比過去傳統(tǒng)式的電氣化控制裝置，以微處理器為基礎的PLC控制技術綜合了應用自動控制技術、計算機技術、繼電器控制技術、通訊技術的優(yōu)勢，大大的促進了其應用領域的不斷發(fā)展。PLC信賴度高、機動性強、應用方便，和CAD/CAM與工業(yè)機器人一道被譽為現(xiàn)代工業(yè)生產自動化的三大支撐。本文將分析和介紹PLC技術在電氣設備自動化控制中的應用情況。

【關鍵詞】PLC概術；PLC技術應用；電氣設備自動化控制

1 PLC技術簡述

可編程控制器簡寫為PLC，此項技術是以計算機技術和自動控制技術為基本標準的裝備，此項技術通過帶有配置的存儲區(qū)，用來存放編寫的程序，在他的里部能計算，經(jīng)過模擬方法或者數(shù)字方法輸入輸出接口以此完成對機械的操縱，完成機械自動化的成效。PLC一般以CPC、存儲器、外設編程器和輸入輸出接口等組成。在非常大的水平上改良了機械電氣裝備，完成了機電一體化。

可編程控制器（PLC）產生1970后，且完美地投放在汽車工業(yè)中應用；到了1990年以后，跟隨著PLC完成速度的加快、運算和控制功能的不停地被應用，使得它不停朝著電氣——儀表——計算機控制一體化的方向前行。一直到今天，以PLC技術為基礎的產品在生產使用中，主要運用的方式是：DCS和FCS控制系統(tǒng)。未來，以PLC技術為基礎的應用不只在一個基層系統(tǒng)，也會成為一種新型開放式和全分布式的控制系統(tǒng)；當然，也會將智能傳感、計算機控制、數(shù)字通訊等綜合性技術結合起來，成為一項走在新時代的科技前列的技術。

2 PLC技術類型解析

2.1 FCS系統(tǒng)

FCS的意思是現(xiàn)場總線型控制系統(tǒng)，現(xiàn)場總線型控制系統(tǒng)的關鍵功用是達成機械電氣裝置的智能化和自動化。FCS關鍵是將現(xiàn)場控制系統(tǒng)中的數(shù)字方法。對分支等不同的結構良好結合，通過控制和管理，多向化、多節(jié)點化、總線形的數(shù)字通訊，可以在裝置內建成優(yōu)良的網(wǎng)絡氛圍，利于在生產過程里的數(shù)據(jù)傳達和應用，能改善機械生產活動。FCS的首要功能是能讓機械電氣裝置產生優(yōu)良的網(wǎng)絡服務，為裝置的智能化打下根基，提高裝置的使用效率和效果。

2.2 DCS系統(tǒng)

DCS的功能是分散管理和集中顯現(xiàn)控制過程中的危險性。把現(xiàn)場控制站和檢查站等控制系統(tǒng)用特殊的網(wǎng)絡系統(tǒng)相接，再和計算機技術、控制技術等相結合，達成控制系統(tǒng)的分散化控制以及集中性操控，讓信息高度會集，在機械電氣施工生產過程進行即刻有用的調整與控管。DCS系統(tǒng)的主要用處是分散控制，把裝置內危險部分最大可能移除分散，應用集中的方法管理，以此達到對機械電氣裝置的有效監(jiān)管。DCS主要由控制系統(tǒng)、顯示裝置和通信總線這三部分構成。通信總線的用處在于鏈接控制部分和顯示部分，使他們能進行溝通。DCS系統(tǒng)運用信息技術、自動控制技術和通訊技術，統(tǒng)一調度管理，高度集中信息，優(yōu)化管理過程，以指定網(wǎng)絡把生產部門的控制主站、監(jiān)測站互聯(lián)相結合。

3 PLC在電氣自動化控制中的優(yōu)勢

（1）加快完成機電一體化的傳遞。把自動化技術與計算機技術成功結合起來的PLC技術，不僅功率上消耗上較少，且質量優(yōu)良，使用和安裝起來都很簡便易操作，運用在電氣控制系統(tǒng)中能起到提升和改善的作用。

（2）PLC技術有預算數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的功能，在各種不同類型的電氣系統(tǒng)當中均能夠進行應用，對不同電氣控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)均能夠合理的進行處理，能夠優(yōu)化機械生產流程，能夠有效的滿足機械工程進展上的一些需要，從而把PLC的運用地更加廣泛。

（3）以往的機械電氣控制裝置干擾功能不太好……因為它運用在非常多的集成電路技術上，極大有效地解決了多方面的干擾問題，提高了機械電氣控制裝置的功能，幫助了機械生產，極大推動了機械工程的進步。

4 PLC在電氣自動化控制中的應用

伴隨計算機技術與自動控制技術的進步，PLC技術功能也逐漸強大，PLC能夠非常輕松地完成電氣設備控制領域的各種任務。多數(shù)狀況下，PLC完全能代替工業(yè)控制計算機，成為主控器以搞定困難的電氣設備自動控制任務。PLC擁有依賴度高，抗擾能力強，功能完備，實用能力強，操作簡單，運用廣泛，維護簡便，易改良，體積小，重量輕，能耗低等特點。PLC可分為箱體和模塊兩種模式，它們構成是一樣的。一塊 CPU 板、I/O板、顯示面板、內存塊、電源等構成了箱體式PLC，按照CPU性能可劃分為很多型號，按 I/0 點數(shù)又有很多規(guī)格。

PLC在電氣自動化控制中的應用分析：

（1）對PLC技術上的運用方式進行確認。為使得在機械電氣控制裝置之中對PLC技術進行運用，就應該對PLC技術類型上進行確認，這一環(huán)節(jié)起著非常重要的基礎作用，把PLC技術的使用類型確認下來是很重要的，為了保證選擇的種類型號在機械電氣裝置中可以起到效力，應當和機械電氣控制裝置的整體情況上給予連接，從而進行合理的選擇。

（2）控制開關量邏輯。運用PLC技術時，其中就包括了開關量邏輯控制，PLC裝置和它的內部技術可以取代最開始的繼電器，同時實現(xiàn)對電路的順序和邏輯控制，把PLC技術運用在開關量邏輯控制中，其控制對象不會單一地只對一臺設備進行控制，還能把PLC裝置擁有的開關量邏輯控制接進去，讓它能有效組合控制機床和生產線。

（3）控制模擬量。這個名詞是指可能會出現(xiàn)在生產中的變量。但人們對這樣的變量不能有效地進行預測，比如速度變量、溫度變量等等。生產的進度和生產的質量都因此受到影響，所以必須采取有效的方式來控制模擬量，可是在傳統(tǒng)工業(yè)生產中并沒有可行的技術存在。一直到PLC技術的出現(xiàn)，才完成了對模擬量的控制，PLC的應用，使得電氣控制系統(tǒng)和電氣模擬裝置的模擬量得到了有效的預測，完成了數(shù)字化和模擬量間的有效轉換，使得控制器能較好地對它進行控制。

（4）集中性對系統(tǒng)控制。一個計算控制系統(tǒng)主要是由多個設備與一臺功能強大的堅固的中央PLC系統(tǒng)組成的控制系統(tǒng)構成的，系統(tǒng)具有中央集成式的功能。在這樣的系統(tǒng)之中，不一樣的設備之間能運用運行的順序以及適宜方式構造一個經(jīng)過中央PLC系統(tǒng)一道處理的程序，從此處可發(fā)現(xiàn)，集中形的控制系統(tǒng)有著運作效率高、成本低的優(yōu)異性，可同時也存在弊端。如果需要改變當中的某個控制對象程序，就必須停止整個控制PLC控制系統(tǒng)的運作，導致另外的控制對象也要強制停止。

（5）分散性系統(tǒng)控制。在這樣的系統(tǒng)之中，每個控制對象在PLC控制系統(tǒng)內全部通過分開處置而形成的，且每個PLC控制間都能運用合適的信號傳輸以此來把內部網(wǎng)絡的連鎖反應上達成，來把控制任務上得以完成，或者對傳輸信號運用上位機通過總線實現(xiàn)傳送。在此系統(tǒng)中，對機械控制方式的運用主要靠一系列機械生產線的調控，運用相對的數(shù)據(jù)在不一樣的生產線之中實現(xiàn)連接，不一樣的PLC對不一樣的控制對象實現(xiàn)控制，假如需停止運作任一臺PLC，是不會作用到其他控制器的。最近幾年，科學技術想一個全新的發(fā)展階段邁進，可以將過程控制以及PLC技術高效切合起來，對底層的控制人物也就可以更加完善了。

（6）運動控制。運用PLC技術可以對直線運動以及圓周運動實行有用控制，在控制系統(tǒng)內部，過去的控制模式是直接運作在執(zhí)行機構以及傳感器之中的，次系統(tǒng)能運用運動控制模塊來實現(xiàn)目的，比如能在驅動步進電機與多軸位模塊內實行應用等。

5 PLC在電氣自動化控制中的應用趨勢

伴隨計算機技術和電氣自動控制技術的提升，逐漸推進PLC的進步，計算機技術的新一輪成就更廣泛地運用于PLC的策劃和制作，顯示出運算速度超快、存儲容量變大、智能變強的電氣設備產品。將來，電氣設備產品的種類會更多、規(guī)格也會更加完備，完善的人機界面、齊備的通信設備會更完美地融合進各種電氣設備自動化控制場合的需求，PLC技術的發(fā)展方向之一是，與其他工業(yè)控制計算機組網(wǎng)組成大型的電氣設備系統(tǒng)。當下的計算機基三控制系統(tǒng)DCS內已經(jīng)擁有豐富的PLC運用，PLC可具有更高的依賴度、更快的響應速度、智能化、網(wǎng)絡化、集成化等。

6 結束語

PCL控制被應用于電氣設備自動控制中后，把FCS系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)在不一樣的狀態(tài)下環(huán)境下分別進行運用，略去了很多原來繁雜的繼電器邏輯，改善了機構，節(jié)約了成本以及勞動力，有利于提升電氣控制系統(tǒng)的堅固性，保證系統(tǒng)的正常運作。并且PLC的運用和檢修都很簡便，具備電氣知識的人都能很順利地完成操縱和維護。多重優(yōu)勢與特色為PLC在工業(yè)控制系統(tǒng)的施行供給了一種模仿模式。

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作者簡介：

李明，男，2003年7月畢業(yè)于鄭州大學過程裝備與控制工程專業(yè)，大學本科，現(xiàn)任桂林長龍機械有限公司技術負責人。