蔡義軍

摘要：PLC技術(shù)主要有靈活性、安全可靠性、使用便捷性、應(yīng)用簡單等特點，將其應(yīng)用在電氣工程自動化控制系統(tǒng)中，可以提高電氣自動化控制精度，滿足不同的電氣自動化控制要求。本文主要闡述了PLC技術(shù)的特點，PLC技術(shù)在電氣工程開關(guān)量邏輯控制、閉環(huán)控制、順序控制等方面的應(yīng)用，期望通過應(yīng)用PLC技術(shù)促進電氣工程自動化控制的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);電氣工程;自動化控制

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2020）02-0008-02

隨著社會的發(fā)展，生活水平的不斷提升，人們對精細化的生活有了更高的要求，產(chǎn)品的多樣化逐漸淘汰了落后的人工生產(chǎn)方式，機械自動化生產(chǎn)逐漸受到重視，為機電控制技術(shù)的發(fā)展提供了空間。PLC技術(shù)結(jié)合了計算機技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)，與傳統(tǒng)機電控制技術(shù)相比，PLC技術(shù)的可靠性、高效性、靈活性可以更好的滿足生產(chǎn)中的機電控制要求，提高電氣自動化水平。在電氣工程自動控制中應(yīng)用PLC技術(shù)可以促進電氣工程的可持續(xù)發(fā)展，具有非常重要的實踐應(yīng)用意義。

1 PLC技術(shù)概述

1.1 PLC技術(shù)簡介

PLC技術(shù)是隨著微機技術(shù)發(fā)展而出現(xiàn)的產(chǎn)物，該技術(shù)充分利用了微處理器技術(shù)的優(yōu)點，彌補了傳統(tǒng)控制技術(shù)中的功耗高、可靠性低等缺陷不足。PLC技術(shù)由美國科研人員在20世紀60年代提出，技術(shù)應(yīng)用簡單，無需進行采用專業(yè)的計算機語言進行編程，通過簡單的繼電器梯形圖指令即可實現(xiàn)操作。PLC技術(shù)是一種可編程邏輯控制器，將其應(yīng)用在電氣自動化控制系統(tǒng)中，簡化了控制程序，降低了自動化控制的能源消耗，提高了自動化控制的靈敏度，經(jīng)過這些年的發(fā)展，PLC技術(shù)也越來越成熟，應(yīng)用的領(lǐng)域也在不斷擴大，提高了工業(yè)生產(chǎn)中的自動化控制水平，推動了社會經(jīng)濟的發(fā)展。

1.2 PLC技術(shù)的特點

PLC技術(shù)主要有靈活性、安全可靠性、使用便捷性、應(yīng)用簡單等特點，具體的論述如下：（1）靈活性。PLC通過不同的軟件可以實現(xiàn)不同的控制任務(wù)，只需修改相應(yīng)的程序即可實現(xiàn)，十分靈活。（2）安全可靠性。PLC技術(shù)可以實現(xiàn)自診斷，及時發(fā)現(xiàn)硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的故障，安全可靠性較高，并且能夠適應(yīng)惡劣的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，抗電磁干擾能力和抗沖擊能力較強。（3）使用便捷性。PLC技術(shù)應(yīng)用中可以提供比較標準的通信接口，根據(jù)不同的控制要求編寫與調(diào)試PLC程序，使用便捷。（4）應(yīng)用簡單。比如，將PLC技術(shù)應(yīng)用在繼電器控制中，可以直接替代原有的邏輯電路原件，只需對程序進行重新調(diào)整即可，降低了誤差發(fā)生率及維修難度。

2 PLC技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用分析

2.1 在控制開關(guān)量邏輯中的應(yīng)用

電氣操作控制中，邏輯開關(guān)程序復(fù)雜，需要精準的把握各個邏輯開關(guān)的順序，為了提高控制效果，可以應(yīng)用PLC技術(shù)對開關(guān)量邏輯控制進行設(shè)計。由于PLC技術(shù)具有可靠性高、抗干擾能力強等特點，應(yīng)用該技術(shù)可以減少內(nèi)部電路受到的環(huán)境干擾，提高控制效果。基于PLC技術(shù)的開關(guān)量邏輯控制的基本步驟為：根據(jù)控制功能，將輸入信號和輸出信號之間建立邏輯函數(shù)關(guān)系，列出邏輯狀態(tài)表;得到邏輯函數(shù)之后進行簡化或者變換;簡化之后的函數(shù)，可以利用PLC的邏輯指令實現(xiàn)其函數(shù)關(guān)系，編寫控制指令，作出I/O分配，得到PLC的梯形圖;如果有特殊控制要求，添加特殊要求的程序;對程序進行上機調(diào)試、修改。在控制系統(tǒng)中輸入PLC控制指令之后，根據(jù)設(shè)定的控制對象賦值變量、時間與生產(chǎn)順序指令的賦值變量實現(xiàn)邏輯開關(guān)量控制，當開關(guān)賦值與對象賦值變量一致的時候，開關(guān)閉合，反之，開關(guān)開啟。PLC控制根據(jù)編寫的指令實現(xiàn)邏輯開關(guān)的有效開啟與閉合，從而保證電氣自動化系統(tǒng)的高效、有序運行。如，礦用組合開關(guān)控制的電氣設(shè)備主要包括泵、轉(zhuǎn)載機、破碎機、溜頭高低速切換裝置等，基于PLC設(shè)計的八組合開關(guān)由1個主PLC、8個子PLC組成，主PLC控制系統(tǒng)輸入信號主要有采煤啟動信號、隔離開關(guān)的開閉狀態(tài)信號等，輸出信號主要是與外部聯(lián)絡(luò)的信號。子PLC控制系統(tǒng)主要對驅(qū)動器進行控制，輸入信號為驅(qū)動器的開閉狀態(tài)信號、電流信號等，輸出信號主要是驅(qū)動器的啟停信號，該開關(guān)控制系統(tǒng)的組合方式靈活，控制程序?qū)崿F(xiàn)簡單，短路保護時間≤100ms，PLC系統(tǒng)故障率低。

2.2 在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

在電氣自動化閉環(huán)控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)可以提升設(shè)備的綜合控制性能。比如，基于PLC的電梯閉環(huán)控制系統(tǒng)，包括PLC核心控制器、拽引機、變頻器等，基于PLC技術(shù)的電梯控制過程如下：電梯停止在某一樓層之后，使用時按上或者下按鈕，電控PLC控制中心接收到召喚信號之后，對拽引機發(fā)出控制命令，拽引機啟動到達電梯轎廂的樓層位置停止之后，電梯發(fā)出響鈴，同時打開電梯門和轎廂門。人進入轎廂之后，PLC啟動超重檢測裝置，如果超過設(shè)定的重量值，如果超出則報警，如果未超出則電梯正常運行，計時器開始進行計時，5S后如果未出現(xiàn)異常則自動關(guān)閉電梯門和轎廂門。按下需要去的樓層按鈕，PLC發(fā)出控制指令，拽引機啟動，達到選定樓層之后停止，在這個過程中變頻器調(diào)節(jié)電梯的運行速度。通過PLC對電梯運行系統(tǒng)進行控制，提高了電梯運行的控制精度，控制系統(tǒng)有防止誤操作的電路聯(lián)鎖和控制保護功能，電梯啟動和停止運行平穩(wěn)。

2.3 在順序控制中的應(yīng)用

順序控制系統(tǒng)是指受控執(zhí)行機構(gòu)根據(jù)相應(yīng)的動作順序?qū)崿F(xiàn)的自動控制系統(tǒng)，為了提高順序控制系統(tǒng)工作的可靠性，通常采用步進式順序控制電路結(jié)構(gòu)?；赑LC的順序控制系統(tǒng)設(shè)計步驟：對被控制對象的工作過程和工作狀態(tài)進行分析，確定相鄰狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換條件和狀態(tài)轉(zhuǎn)移流程圖，然后選定需要的PLC型號，分配輸入/輸出元件，根據(jù)控制流程或誒順序功能圖表，編寫梯形圖程序。如基于PLC的某液壓滑臺控制過程，在原始位置液壓滑臺處于停止的狀態(tài)，選擇啟動按鈕，滑臺開始進行移動，接近工件時變成工作進給狀態(tài)進行工件加工，加工完畢之后，滑臺快速后退至起始位置之后停止，由此可知，液壓滑臺的工作步驟主要包括停止（原位）、快進、工進、快退四個工步，確定不同工步的輸入/輸出元件分配情況，繪制PLC控制流程圖及I/O分配表，利用基本邏輯指令設(shè)計PLC梯形圖程序?qū)崿F(xiàn)順序控制。再如，將PLC應(yīng)用在火力發(fā)電廠中，可以提高爐渣與飛灰處理效率，提高火力發(fā)電廠的經(jīng)濟效益。

3 結(jié)語

綜上所述，PLC技術(shù)應(yīng)用在電氣自動控制中具有良好的發(fā)展前景，PLC技術(shù)的實現(xiàn)簡單，可靠性高，可以應(yīng)用在電氣設(shè)備的開關(guān)量邏輯控制、閉環(huán)控制、順序控制等方面，解決傳統(tǒng)電氣控制中存在的控制復(fù)雜、易出現(xiàn)故障等問題，為電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展提供了技術(shù)支持。但是隨著電氣工程的發(fā)展，自動化控制的要求會越來越高，因此，為了進一步提高PLC技術(shù)的抗干擾性能，可以在應(yīng)用中從電源上接入濾波電路或隔離變壓器，以適應(yīng)電氣工程的控制要求。同時，還應(yīng)該提高PLC技術(shù)的數(shù)字化水平，加強PLC技術(shù)的數(shù)字化研發(fā)，以滿足不同的控制要求。此外還需電氣工程企業(yè)構(gòu)建PLC技術(shù)的應(yīng)用標準，加強PLC技術(shù)的應(yīng)用規(guī)范，加強對于國內(nèi)外提出的最新的、前沿的PLC技術(shù)研究，加強培養(yǎng)高素質(zhì)、高技能型的PLC技術(shù)人才培養(yǎng)，促進PLC技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展，為電氣工程自動化控制水平的提升提供支持。

參考文獻

[1] 張帥.淺析PLC技術(shù)在煤炭工程電氣自動化中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（06）：80.

[2] 趙玥，任海燕.PLC關(guān)鍵技術(shù)在電氣工程控制系統(tǒng)中的有效運用[J].科技與創(chuàng)新，2016（13）：156.

[3] 譚飛.探究PLC技術(shù)在煤炭工程電氣自動化中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2016（14）：24-25.

Application of? PLC Technology in Electrical Engineering

Automation Control System

CAI Yi-jun

（Hunan Xiaoxiang Technician College， Yongzhou? Hunan? 425000）

Abstract：PLC technology mainly has the characteristics of flexibility， safety and reliability， ease of use， and simple application. Applying it to electrical engineering automation control systems can improve the accuracy of electrical automation control and meet different electrical automation control requirements. This article mainly describes the characteristics of PLC technology， the application of PLC technology in electrical engineering switch logic control， closed-loop control， sequence control and other aspects. It is expected that the application of PLC technology will promote the sustainable development of electrical engineering automation control.

Key words：PLC technology; electrical engineering; automation control