王文堂 李軍海 王海東

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC技術(shù)在自動(dòng)化控制中得到廣泛應(yīng)用。本文主要介紹PLC的技術(shù)理論、結(jié)構(gòu)類(lèi)別和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并對(duì)PLC在電氣工程自動(dòng)化各控制領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

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

引 言

PLC技術(shù)是計(jì)算機(jī)編程與工業(yè)自動(dòng)化控制結(jié)合的新型技術(shù)。隨著信息化產(chǎn)業(yè)與科技的不斷發(fā)展，PLC技術(shù)在電氣工程中得到廣泛運(yùn)用。PLC技術(shù)可以方便的實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的開(kāi)關(guān)控制、順序控制、邏輯控制、網(wǎng)絡(luò)控制等要求，并以高可靠性和強(qiáng)適應(yīng)性長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行于工業(yè)環(huán)境中。

1、PLC在電氣工程中的重要性

在電氣工程中，PLC技術(shù)的主要作用是實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制。PLC技術(shù)專(zhuān)為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)，其采用可編程序的存儲(chǔ)器，可執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)控制、計(jì)數(shù)控制和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，PLC通過(guò)數(shù)字式或模擬量輸入、輸出接口，控制各種類(lèi)型的電氣自動(dòng)化工程和生產(chǎn)過(guò)程。 PLC技術(shù)是信息化計(jì)算機(jī)編程技術(shù)與傳統(tǒng)繼電控制系統(tǒng)結(jié)合的新技術(shù)，其克服了傳統(tǒng)繼電控制系統(tǒng)的機(jī)械觸點(diǎn)接線(xiàn)復(fù)雜、功耗高、通用性差、靈活性低的缺點(diǎn)，利用計(jì)算機(jī)編程技術(shù)和直觀、易學(xué)的程序指令，可以靈活實(shí)現(xiàn)電氣工程的自動(dòng)化控制，并保證電氣工程的高效穩(wěn)定運(yùn)行。PLC 在電氣工程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

2、PLC控制的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展過(guò)程中，電氣工程自動(dòng)化控制可為企業(yè)節(jié)省各種資源、提升生產(chǎn)效率。PLC技術(shù)的不斷發(fā)展，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)在工業(yè)發(fā)展中占據(jù)主要位置。首先，PLC技術(shù)適合各種工作環(huán)境，在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)集成電路板與控制器控制達(dá)到指令的正確傳輸，PLC可在潮濕工業(yè)環(huán)境中工作，PLC系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自診斷式監(jiān)控，主要用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制，所受外界環(huán)境干擾和影響較小，具有高度的工作可靠性。其次，PLC技術(shù)應(yīng)用廣泛，具有可操控性和靈活性，可以適應(yīng)各種工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程或動(dòng)作控制的要求，PLC技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)、建筑行業(yè)、自動(dòng)化制造行業(yè)、航空行業(yè)、航海行業(yè)等領(lǐng)域都有著廣泛的用途。再次，PLC設(shè)備占用空間較小，特別適應(yīng)于多樣化產(chǎn)品加工工藝和復(fù)雜動(dòng)作過(guò)程，其可利用微縮型控制系統(tǒng)，通過(guò)編制各種指令實(shí)現(xiàn)各種工業(yè)自動(dòng)化控制，PLC系統(tǒng)在設(shè)備中占用面積小，可擴(kuò)大工作空間，便于工作人員進(jìn)行操控。最后，PLC技術(shù)維修簡(jiǎn)單，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障無(wú)法運(yùn)行時(shí)，技術(shù)維修人員根據(jù)停止?fàn)顟B(tài)可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分級(jí)式檢測(cè)，可迅速找到問(wèn)題所在。PLC技術(shù)可以通過(guò)控制器分層技術(shù)對(duì)自動(dòng)化控制進(jìn)行邏輯性控制、數(shù)據(jù)信息控制、模擬化控制等。

3、PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的具體應(yīng)用

3.1? PLC技術(shù)在順序控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

PLC技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣工程中順序控制系統(tǒng)的正確操控，在順序控制系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，技術(shù)人員可利用PLC系統(tǒng)方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣工程運(yùn)行狀態(tài)的控制，通過(guò)對(duì)順序控制的流程分析和執(zhí)行方案進(jìn)行規(guī)劃，通過(guò)程序設(shè)定和指令順序執(zhí)行，可極大的提升電氣工程的運(yùn)作效率。例如，在燃力發(fā)電廠工作工程中，由于燃料充分燃燒，產(chǎn)生大量熱能，工作人員不能對(duì)燃料殘余物進(jìn)行人工取出時(shí)，需要通過(guò)自動(dòng)化控制用機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的方式對(duì)燃料殘余物進(jìn)行處理，可以采用PLC控制系統(tǒng)完成對(duì)機(jī)械的操控，使機(jī)器達(dá)到自動(dòng)化控制的運(yùn)轉(zhuǎn)方式。在進(jìn)行燃力發(fā)電時(shí)，隨著電力不斷進(jìn)行傳輸，燃料殘余物也會(huì)持續(xù)性積累，如未能及時(shí)清理將導(dǎo)致設(shè)備供電量發(fā)生損耗。通過(guò)PLC控制技術(shù)對(duì)運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行正確設(shè)定，通過(guò)對(duì)設(shè)備持續(xù)性產(chǎn)出的雜質(zhì)進(jìn)行分析，設(shè)定相應(yīng)的時(shí)間，可達(dá)到對(duì)設(shè)備定時(shí)清理的效果，并提升燃力設(shè)備的運(yùn)行效率。燃力發(fā)電廠的整體運(yùn)營(yíng)收益是根據(jù)工作效率的高低來(lái)評(píng)判的，通過(guò)PLC控制技術(shù)可使發(fā)電廠的電氣工程效率化運(yùn)轉(zhuǎn)，使發(fā)電廠總體效率得到提升。PLC技術(shù)通過(guò)自動(dòng)化控制，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)燃力爐產(chǎn)生的燃料廢物定時(shí)清理，還可將燃料廢物傳輸?shù)街修D(zhuǎn)管理站，記錄相關(guān)的數(shù)據(jù)信息并進(jìn)行保存與傳輸，在燃料廢物運(yùn)輸工程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，工作人員還可通過(guò)PLC控制技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，了問(wèn)題所在并及時(shí)解決，在PLC控制下可使設(shè)備運(yùn)行效率顯著提升。

3.2? PLC技術(shù)在模擬量控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

PLC技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)順序控制，也可以對(duì)模擬量進(jìn)行連續(xù)控制，模擬量控制也稱(chēng)過(guò)程控制，針對(duì)電氣工程中的電壓、電流、壓力、速度、溫度、流量等連續(xù)變化的物理量，PLC可以通過(guò)傳感器將各種非電量轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)來(lái)控制，如在光伏鍍膜玻璃自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)中，光伏玻璃的生產(chǎn)需要滿(mǎn)足各種連續(xù)物理量的控制要求，PLC可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼化爐溫度PID控制、可以通過(guò)壓力變送器實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)風(fēng)量和風(fēng)壓的連續(xù)控制。在鍍膜玻璃的生產(chǎn)流程中，恒溫恒溫空調(diào)機(jī)組PLC通過(guò)安裝于風(fēng)管上的溫濕度傳感器對(duì)溫濕度數(shù)據(jù)的采樣收集，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鍍膜間內(nèi)溫濕度的檢測(cè)和反饋控制。從而保證鍍膜玻璃對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的嚴(yán)格要求。PLC技術(shù)在模擬量控制在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以使各種工業(yè)參數(shù)和環(huán)境控制得到精確檢測(cè)和反饋，并將過(guò)程值保持在可控范圍內(nèi)。

3.3? PLC技術(shù)在空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用

空調(diào)系統(tǒng)需要完成各種開(kāi)關(guān)量和模擬量控制，對(duì)于空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)，想要達(dá)到最好的控制效果，唯一能實(shí)現(xiàn)的就是PLC自動(dòng)控制技術(shù)。這是由于PLC自動(dòng)控制技術(shù)不會(huì)被外界因素所影響，能夠根據(jù)實(shí)際情況，按照用戶(hù)設(shè)定的程序進(jìn)行控制。例如，在中央空調(diào)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中，PLC技術(shù)在信號(hào)采集、數(shù)據(jù)運(yùn)算、檢測(cè)反饋等方面可以實(shí)現(xiàn)精確控制，極大提升機(jī)組的運(yùn)行效率，滿(mǎn)足用戶(hù)的實(shí)際使用需求，讓各項(xiàng)操作都能達(dá)到預(yù)期效果，讓空調(diào)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)更有效的運(yùn)行，給用戶(hù)帶來(lái)更優(yōu)質(zhì)的使用體驗(yàn)。

3.4? PLC技術(shù)在交通電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用

PLC技術(shù)在交通電氣自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用，使道路使用效率和安全通行得到保證，PLC通過(guò)信號(hào)燈的時(shí)序控制和邏輯控制，讓行人和車(chē)輛可以約束和預(yù)控自身行為，提供了便利的指揮作用，更好的發(fā)揮交通規(guī)則的作用。通過(guò)PLC自動(dòng)控制技術(shù)，可以使交通控制適應(yīng)各種環(huán)境因素的干擾，減少人為控制，實(shí)現(xiàn)科學(xué)管控，讓PLC電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)在交通領(lǐng)域得到更有效的發(fā)揮。利用PLC技術(shù)可以對(duì)交通信號(hào)燈控制優(yōu)化，通過(guò)編程以及邏輯控制，使電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的功能更加完善，把控制的范圍逐步擴(kuò)大。在交通出現(xiàn)擁堵時(shí)，PLC電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)還能夠結(jié)合相關(guān)監(jiān)控設(shè)備，將一些路面信息進(jìn)行整合收集，把這些數(shù)據(jù)傳輸給控制部門(mén)，實(shí)現(xiàn)對(duì)道路的科學(xué)管控。

結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，PLC技術(shù)在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大且日益深入，在順序控制、模擬量控制、脈沖量控制方面PLC技術(shù)的應(yīng)用具有重要意義，在工業(yè)控制、醫(yī)療衛(wèi)生、生活服務(wù)等各種領(lǐng)域，PLC技術(shù)都將發(fā)揮自動(dòng)化控制的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，使PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化中有效融合，實(shí)現(xiàn)PLC技術(shù)的自身價(jià)值，為我國(guó)電氣工程自動(dòng)化進(jìn)步提供技術(shù)保障。

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作者簡(jiǎn)介：王文堂（1982-），男，河南安陽(yáng)人，本科，電氣工程師。主要從事電氣設(shè)備的研究和維護(hù)。