袁占杰++于貴波++王書海++蘇續(xù)軍

摘要：隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，PLC技術(shù)被廣泛應(yīng)用在電氣自動(dòng)化控制中，促進(jìn)了電氣自動(dòng)化控制水平的提升，也促進(jìn)了電氣自動(dòng)化行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。本文主要通過對(duì)PLC技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)的分析，重點(diǎn)闡述了PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的具體應(yīng)用及未來發(fā)展趨勢(shì)，希望對(duì)同行業(yè)者起到參考借鑒的作用。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù) 電氣自動(dòng)化控制 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）12-0022-01

上世紀(jì)中后期，總線技術(shù)的興盛與發(fā)展帶動(dòng)了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、通信和控制技術(shù)的深入探索與研究，可編程控制器（PLC）應(yīng)運(yùn)而生，最早被應(yīng)用到汽車行業(yè)。PLC技術(shù)的基礎(chǔ)是以微處理器作為媒介，實(shí)現(xiàn)與電腦、互聯(lián)網(wǎng)以及終端等技術(shù)聯(lián)合，進(jìn)行控制，已經(jīng)成為電氣自動(dòng)化控制中的主流技術(shù)，處理數(shù)據(jù)與運(yùn)算能力更加強(qiáng)大，形成儀表——電氣——計(jì)算機(jī)一體化的控制體系，使得PLC技術(shù)逐漸商業(yè)化。

1 PLC技術(shù)介紹

編程邏輯控制器（PLC）以微處理器為依托，結(jié)合計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、通信和自動(dòng)控制技術(shù)開發(fā)出來的工業(yè)控制裝置。PLC可以在相應(yīng)的系統(tǒng)實(shí)行編程儲(chǔ)存，依據(jù)用戶的不同指令執(zhí)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算。而且在專門的軟件系統(tǒng)支持下，PLC本身的內(nèi)部控制器會(huì)以排列堆棧的方式對(duì)指令的順序進(jìn)行堆棧，并完成數(shù)據(jù)狀態(tài)的多次掃描處理，然后將掃描結(jié)論通過信號(hào)控制的形式傳達(dá)給執(zhí)行模塊，CPU則會(huì)將程序循環(huán)執(zhí)行。在一般的PLC電氣控制系統(tǒng)中，接線數(shù)量不是很多，接線端口同時(shí)也是輸入和輸出端口，而系統(tǒng)中內(nèi)部線路則會(huì)以軟件的方式完成接線過程，當(dāng)PLC進(jìn)行運(yùn)作時(shí)，這些線路就會(huì)將控制的指令以邏輯代數(shù)的形式存儲(chǔ)在PLC儲(chǔ)存設(shè)備中，若控制的要求出現(xiàn)變化，只需要簡(jiǎn)單調(diào)整儲(chǔ)存程序，就能夠滿足控制要求。

在電氣自動(dòng)化控制中之所以廣泛應(yīng)用PLC技術(shù)，主要基于兩點(diǎn)：（1）PLC技術(shù)的應(yīng)用，使得電氣自動(dòng)化產(chǎn)品的儲(chǔ)存量明顯增大。PLC作為先進(jìn)的應(yīng)用技術(shù)，擁有特定的用戶程序儲(chǔ)存器和系統(tǒng)程序儲(chǔ)存器。用戶程序儲(chǔ)存器主要用來儲(chǔ)存為用戶提供各項(xiàng)功能的軟件，而系統(tǒng)程序儲(chǔ)存器則主要用來儲(chǔ)存系統(tǒng)中的軟件。PLC系統(tǒng)先進(jìn)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)使得電氣自動(dòng)化產(chǎn)品的存儲(chǔ)功能更加強(qiáng)大。（2）PLC技術(shù)的應(yīng)用，使得電氣自動(dòng)化產(chǎn)品的智能化程度更高。電氣自動(dòng)化產(chǎn)品融合PLC技術(shù)后，反應(yīng)更加靈敏，效率也更高，整體的智能化水平顯著提高。PLC技術(shù)借助系統(tǒng)軟件來實(shí)現(xiàn)控制。CPU既負(fù)責(zé)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的判斷，并將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)傳輸給輸出裝置，又負(fù)責(zé)處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)，從而保證CPU可以根據(jù)生產(chǎn)要求實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制。例如，中央空調(diào)的設(shè)計(jì)，就充分運(yùn)用了PLC技術(shù)高智能化的特點(diǎn)。

2 PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化中的具體應(yīng)用

2.1 順序控制應(yīng)用

電氣設(shè)備自動(dòng)化控制期間，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間與能耗消耗呈正比，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)會(huì)造成很大的影響。PLC技術(shù)的融合能對(duì)電氣設(shè)備自動(dòng)化進(jìn)行順序控制，可有效改善現(xiàn)有狀態(tài)。例如，火力發(fā)電廠應(yīng)用 PLC 技術(shù)進(jìn)行爐渣和飛灰的清理，主要是將PLC作為順序控制器來應(yīng)用。如果自動(dòng)化控制器作用發(fā)揮的不充分，就會(huì)降低生產(chǎn)效率，阻礙企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高。因此，只有充分發(fā)揮PLC技術(shù)作為順序控制器的應(yīng)用效能，對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行 科學(xué)合理的整合與優(yōu)化，才能使 PLC 技術(shù)的順序控制效能充分發(fā)揮。自動(dòng)化控制系統(tǒng)包含現(xiàn)場(chǎng)傳感、遠(yuǎn)程控制以及主站層三個(gè)主要部分，這三部分缺一不可，它們是 PLC 技術(shù)發(fā)揮順序控制效能的有力保障。

2.2 開關(guān)量控制的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的電氣開關(guān)量自動(dòng)化控制中，企業(yè)通常選擇應(yīng)用點(diǎn)磁性繼電器來進(jìn)行各項(xiàng)操作任務(wù)。這種系統(tǒng)接線的操作控制方法弊端較多，不但操作出點(diǎn)多，而且系統(tǒng)接線操作也較繁瑣，穩(wěn)定性較差，時(shí)常會(huì)受到外界各項(xiàng)條件影響。一般繼電器電路是在繼電器開關(guān)控制過程中完成開關(guān)控制的，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)且無法對(duì)電路短路起到保護(hù)作用。用PLC代替一般機(jī)械繼電器，自動(dòng)切換系統(tǒng)能夠以編程存儲(chǔ)器的方式影響虛擬繼電器運(yùn)行，彌補(bǔ)了一般繼電器控制反饋時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)的缺點(diǎn)，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)對(duì)短路情況的控制，使自動(dòng)化控制設(shè)備得到優(yōu)化，達(dá)到了提升生產(chǎn)效率的目的。

2.3 閉環(huán)控制的應(yīng)用

在控制系統(tǒng)中，泵類電機(jī)可以采用自動(dòng)啟動(dòng)、機(jī)旁手啟動(dòng)和現(xiàn)場(chǎng)控制箱啟動(dòng)等多種啟動(dòng)方式。PLC技術(shù)在泵類電機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用，打破了傳統(tǒng)人力控制格局，實(shí)現(xiàn)了泵類電機(jī)的自動(dòng)化控制。PLC技術(shù)的自動(dòng)化控制能夠滿足電氣設(shè)備泵類電機(jī)系統(tǒng)的不同要求，對(duì)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行合理化控制，提升電氣設(shè)備自動(dòng)化控制的效率。PLC技術(shù)應(yīng)用于閉環(huán)系統(tǒng)控制，提高了電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性，同時(shí)也使電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)得到不斷完善。

3 PLC控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著PLC技術(shù)應(yīng)用的深入，電氣自動(dòng)化控制水平不斷提升，相應(yīng)的電氣自動(dòng)化產(chǎn)品種類會(huì)更加豐富，規(guī)格更加齊全。PLC技術(shù)通過與多種新興技術(shù)的融合，能夠設(shè)計(jì)出更加完美的人機(jī)互動(dòng)界面，更好地適應(yīng)于各種電氣自動(dòng)化控制場(chǎng)合的需求。例如，目前的計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)DCS中，PLC技術(shù)以其強(qiáng)可靠性、廣網(wǎng)絡(luò)化、高智能化、高響應(yīng)速度和高集成度等特點(diǎn)應(yīng)用其中，取得了較好的成績(jī)。在未來的生活中，PLC控制系統(tǒng)的主要發(fā)展方向應(yīng)側(cè)重于抗干擾以及數(shù)字化。抗干擾能力是控制系統(tǒng)必備的能力，PLC控制系統(tǒng)可以在電源處加裝LC濾波電路或通過系統(tǒng)拓展出隔離變壓器用于屏蔽。而數(shù)字化方面的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在基于PLC技術(shù)的數(shù)字編程控制。

4 結(jié)語

隨著數(shù)字化技術(shù)及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，PLC控制系統(tǒng)也會(huì)更加安全可靠，不斷開發(fā)出更多新的應(yīng)用功能，進(jìn)一步突破現(xiàn)有的應(yīng)用技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)干擾下依然能夠穩(wěn)定有效地工作，為PLC技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用夯實(shí)基礎(chǔ)。未來PLC技術(shù)依然具有廣闊的發(fā)展前景，將向著更加開放、更加分布式的方向發(fā)展，對(duì)電氣自動(dòng)化控制行業(yè)將會(huì)產(chǎn)生更為深遠(yuǎn)的影響。

參考文獻(xiàn)

[1]曲亞洲，程祥峻.電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中應(yīng)用PLC技術(shù)的實(shí)踐分析[J].橡塑技術(shù)與裝備，2015（22）.

[2]劉劍威.PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].無線互聯(lián)科技，2012（4）.

[3]李春霞.PLC技術(shù)在化工裝置電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015（13）.

[4]羅正延.試論P(yáng)LC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015（11）.