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淺談電氣自動化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用

2021-10-21 10:13:36黃斌
科技信息·學(xué)術(shù)版 2021年14期
關(guān)鍵詞:PLC技術(shù)電氣控制自動化

黃斌

摘要:對于電氣自動化控制過程來說,PLC技術(shù)能夠有效提升控制系統(tǒng)以及電氣自動化的整體工作效率,因此得到了十分廣泛的應(yīng)用。PLC技術(shù)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的融合,能夠進(jìn)一步拓寬電氣自動化控制的實(shí)踐應(yīng)用領(lǐng)域,也是電子電器自動化控制技術(shù)的組成部分,有著比較明顯的實(shí)用性與靈活性,在實(shí)際操作時(shí)也比較簡單。因此,本文首先闡述了PLC技術(shù)的相關(guān)概念與特點(diǎn),并就其在電氣自動化控制過程中的實(shí)踐應(yīng)用展開了詳細(xì)分析。

關(guān)鍵詞:電氣控制;自動化;PLC技術(shù)

前言:

隨著社會的不斷進(jìn)步,新技術(shù)也給當(dāng)代企業(yè)的發(fā)展帶來了較多機(jī)遇,PLC技術(shù)的出現(xiàn),能夠改善傳統(tǒng)自動化流程存在的部分缺陷,比如彌縫效應(yīng)等,讓企業(yè)的電氣自動化控制工作朝著更加完善且智能高效的方向不斷發(fā)展,提升作業(yè)質(zhì)量的同時(shí),也能有效提升企業(yè)效率效益,促進(jìn)企業(yè)健康全面發(fā)展。

一、電氣自動化控制概述

所謂電氣自動化控制,就是指通過接觸器、繼電器對發(fā)動機(jī)及其對應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行有效控制與保護(hù)的整個(gè)過程。而繼電器接觸控制能夠保證設(shè)備的安全運(yùn)行,對企業(yè)生產(chǎn)效率的提升也有著十分重要的影響作用。此外,PLC技術(shù)也是電氣自動控制技術(shù)最重要的組成部分,涉及了正反轉(zhuǎn)控制、手動控制等眾多操作技術(shù)。

二、PLC 技術(shù)概述

(一)PLC 技術(shù)

PLC(Programmable logic controller)技術(shù)可被稱作是可編輯邏輯控制器,可以結(jié)合用戶的實(shí)際需求掃描中央處理器涉及的各項(xiàng)數(shù)據(jù),結(jié)合具體的數(shù)據(jù)信息發(fā)出對應(yīng)的控制信號。該項(xiàng)技術(shù)出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代,最早應(yīng)用的領(lǐng)域?yàn)槠嚬I(yè),隨后也在其他領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,獲得了十分良好的發(fā)展前景[1]。由于 PLC 技術(shù)的不斷應(yīng)用,該技術(shù)在電氣自動化控制、運(yùn)算等方面也有著較大改善,也初步形成了儀表、電器以及計(jì)算機(jī)控制為一體的運(yùn)營模式。此外,PLC 技術(shù)還包括電源、存儲口、中央處理器接口以及通信模塊等,從其對應(yīng)的構(gòu)成我們也能看出,其實(shí) PLC 的接線量不大,每個(gè)線路大多都是通過軟件互相連接,可以通過程序模式進(jìn)行控制與開展。在很多情況下,PLC 技術(shù)甚至不需要接線方式就能實(shí)現(xiàn)自動化控制過程,讓電器自動控制系統(tǒng)變得更加簡單、靈活,有著十分明顯的控制優(yōu)勢。

(二) PLC 技術(shù)功能特點(diǎn)及其在電氣自動化控制中的特點(diǎn)

PLC 技術(shù)自誕生以來就具備編程簡單操作、容易等眾多優(yōu)點(diǎn),此外PLC 技術(shù)還有著比較強(qiáng)大的抗干擾性,平均故障時(shí)間也相對較低,涉及的元器件數(shù)量較少??傊琍LC 技術(shù)在電氣自動化控制系統(tǒng)當(dāng)中的特點(diǎn)主要概括為以下幾點(diǎn):(1)可以有效擴(kuò)充電器設(shè)備的整體存儲量,讓整個(gè)控制系統(tǒng)變得更加智能化。(2)可以有效增強(qiáng)電氣自動控制當(dāng)中的操作速度與反應(yīng)精度[2]。(3)能夠加快電氣自動化控制的網(wǎng)絡(luò)化功能。從上文PLC 技術(shù)的功能特點(diǎn)以及在自動化控制系統(tǒng)當(dāng)中的實(shí)際應(yīng)用特點(diǎn),我們也能夠看出PLC 技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛。最后,對于電氣自動化控制來說,微機(jī)保護(hù)裝置也是最重要的操作載體,對整個(gè)控制系統(tǒng)的運(yùn)行都有著比較明顯的促進(jìn)作用,可靠性與靈敏性也十分明顯。

三、電氣自動化控制當(dāng)中運(yùn)用PLC技術(shù)的重要性分析

隨著新型技術(shù)的不斷出現(xiàn),如何把PLC 技術(shù)應(yīng)用到電氣自動化控制系統(tǒng)當(dāng)中,也有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大,對于我國的電氣自動化領(lǐng)域來說,信息技術(shù)是十分重要的技術(shù)類型,能夠有效開發(fā)系統(tǒng)性功能,而PLC 技術(shù)的出現(xiàn)也能有效提升電氣自動化的整體控制水平,體現(xiàn)電氣工程的信息化控制以及自動化優(yōu)勢,有著不可替代的實(shí)際價(jià)值。首先,PLC 技術(shù)的應(yīng)用能夠滿足客戶以及企業(yè)的實(shí)際需求,使制作出的電氣化設(shè)備能夠更加精準(zhǔn),符合規(guī)格,提升計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度的同時(shí)也能有效延長使用壽命[3]。此外,PLC 技術(shù)與電氣自動化控制系統(tǒng)的融合,還有著十分明顯的融合優(yōu)勢,可進(jìn)一步提升運(yùn)行速度、網(wǎng)絡(luò)分布范圍以及控制系統(tǒng)的智能化程度。鑒于此,有關(guān)人員與部門一定要充分發(fā)揮PLC 技術(shù)的優(yōu)勢,在電氣控制自動化系統(tǒng)中積極引入該項(xiàng)技術(shù),提升電氣行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,使其能為社會進(jìn)步做出更多貢獻(xiàn)。

四、PLC 在電氣自動化控制中的應(yīng)用

(一)對開關(guān)的控制

目前,繼電器已廣泛運(yùn)用到了電氣設(shè)備自動化進(jìn)程當(dāng)中,通過繼電器控制電器開關(guān)。一般來說,繼電器是電磁性的,這種方式更加省力,但也會存在部分問題,例如需要時(shí)間長、控制能力有待加強(qiáng)、保護(hù)能力不足、工作難度較大等。而PLC 技術(shù)的出現(xiàn)可以改善上述問題,不僅能夠有效控制開關(guān)量,還能提升繼電器的整體運(yùn)行效率,解決實(shí)際過程中存在的部分問題,提升安全性與工作速度。

(二)PLC 技術(shù)在順序控制中的應(yīng)用

目前很多企業(yè)都在積極應(yīng)用PLC 技術(shù),也希望能夠通過該項(xiàng)技術(shù)改善傳統(tǒng)電氣自動化控制系統(tǒng)存在的不足,使其可以充分發(fā)揮自身價(jià)值。在電氣自動化系統(tǒng)順序控制中引入PLC 技術(shù),能夠保證整個(gè)電氣自動化系統(tǒng)朝著更加穩(wěn)定、高效的方向發(fā)展,提升生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行效率,也能達(dá)到提升社會效益、經(jīng)濟(jì)效益的雙重目的[4]。目前,隨著我國節(jié)能減排口號的出現(xiàn),很多電氣工程企業(yè)也在積極響應(yīng)國家號召,充分引入PLC 技術(shù),簡化工藝流程的同時(shí)也能提升資源利用率,降低污染排放。通過PLC 技術(shù)能夠有效監(jiān)控整個(gè)工藝流程,對各項(xiàng)生產(chǎn)所需的資源進(jìn)行有效配置,在發(fā)現(xiàn)問題時(shí)也能更加具有針對性地提出更加具有針對性的解決方案。因此電氣自動化控制系統(tǒng)順序控制中引入PLC 技術(shù),能夠真正實(shí)現(xiàn)全過程的監(jiān)控目的,對各項(xiàng)生產(chǎn)資源進(jìn)行有效控制,提升資源利用率的同時(shí),也能讓企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)工藝變得更加精準(zhǔn),提升社會效益、經(jīng)濟(jì)效益。

(三)PLC 技術(shù)在交通控制中的應(yīng)用

社會在不斷進(jìn)步,我國的城市化進(jìn)程也在不斷加快,PLC 技術(shù)與人們的生活、生產(chǎn)企業(yè)存在更為緊密的聯(lián)系,例如在交通體系當(dāng)中,PLC 技術(shù)能讓當(dāng)代的公路交通變得更加便捷、高效。比如紅綠燈是PLC 技術(shù)應(yīng)用最為廣泛的一種實(shí)踐現(xiàn)象,也是交通系統(tǒng)總線控制最不可缺少的技術(shù)類型。PLC技術(shù)的出現(xiàn)能讓交通信號燈實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制,而各項(xiàng)交通電器監(jiān)控設(shè)備也能根據(jù)PLC 情況做出及時(shí)反應(yīng),改善交通狀況。隨著社會的不斷發(fā)展,我國的經(jīng)濟(jì)也出現(xiàn)了快速進(jìn)步現(xiàn)象,在汽車擁有量不斷增加的背景下,公路的收費(fèi)壓力也變得逐年遞增,傳統(tǒng)的交通控制系統(tǒng)已無法滿足時(shí)代發(fā)展需求,控制系統(tǒng)也出現(xiàn)了各種操作弊端。因此,交通技術(shù)人員也在積極引入PLC 技術(shù),把各收費(fèi)站與計(jì)算機(jī)互相連接,通過分析以及搜集數(shù)據(jù)的方式,使PLC 技術(shù)能夠完美運(yùn)用到各項(xiàng)控制系統(tǒng)當(dāng)中,提升交通作業(yè)效率。

(四) PLC 技術(shù)在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

在計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷普及的當(dāng)下,其也被各行各業(yè)廣泛應(yīng)用,例如對于數(shù)控技術(shù)來說,工業(yè)生產(chǎn)對整個(gè)計(jì)算機(jī)的依賴程度逐漸增強(qiáng),在數(shù)控系統(tǒng)中引入PLC 技術(shù)能夠進(jìn)一步優(yōu)化自動化系統(tǒng)。當(dāng)下,我國的數(shù)控系統(tǒng)主要包括點(diǎn)位控制、連續(xù)控制以及直線控制,這些控制系統(tǒng)對整個(gè)機(jī)械加工都有著不可忽視的重要作用。例如在進(jìn)行機(jī)床加工時(shí),可以通過點(diǎn)位系統(tǒng)對其進(jìn)行控制,而機(jī)床加工可以通過更加精確的位置功能實(shí)現(xiàn)精確轉(zhuǎn)移。此外,PLC 技術(shù)還能夠運(yùn)用到全功能數(shù)控裝置當(dāng)中,整個(gè)數(shù)控裝置以及單板機(jī)控制系統(tǒng)能夠借助PLC 技術(shù)優(yōu)勢,不斷整改內(nèi)部流程,使整個(gè)系統(tǒng)朝著更加智能、高效的方向發(fā)展[5]。隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快,各企業(yè)對應(yīng)的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)也出現(xiàn)比較明顯的優(yōu)化升級,PLC 技術(shù)也能促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級轉(zhuǎn)換,在數(shù)控機(jī)床上PLC 技術(shù)不僅能夠提升信息的傳送效率,還能夠真正實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的監(jiān)督功效,使數(shù)控機(jī)床能夠變得更加穩(wěn)定安全,發(fā)揮各功能的實(shí)際價(jià)值。具體工作流程如圖 1 所示。

(五)PLC 技術(shù)在空調(diào)中的應(yīng)用

中央空調(diào)在實(shí)際控制時(shí)方法較多,比如直接數(shù)字法、繼電器法,但是這些方法雖說能夠保證中央空調(diào)正常運(yùn)行,但是也會出現(xiàn)部分問題。由于PLC 技術(shù)存在比較明顯的抗干擾性,在實(shí)際操作時(shí)也比較簡單,因此中央空調(diào)可以積極引入PLC 技術(shù),提升運(yùn)行穩(wěn)定性,也是當(dāng)下各中央空調(diào)系統(tǒng)最常用的控制方法。

(六)PLC 技術(shù)在機(jī)床電氣中的應(yīng)用

通過分析機(jī)床電氣控制特點(diǎn),其在電氣與液壓時(shí)間銜接方面會出現(xiàn)一定問題,在實(shí)際解決時(shí)也會存在較多麻煩。而機(jī)床電氣控制與PLC 技術(shù)的融合能夠更加快速地進(jìn)行計(jì)算,降低時(shí)間銜接問題,由此能夠看出PLC 技術(shù)與機(jī)床電氣的融合,可以進(jìn)一步提升機(jī)床電氣的實(shí)際工作效率。

(七)PLC 技術(shù)在模擬量控制中的應(yīng)用

PLC 技術(shù)在具體應(yīng)用時(shí),主要還是以工業(yè)領(lǐng)域?yàn)橹?,且很多工業(yè)生產(chǎn)都會涉及很多變量,例如壓力、變化、溫度等。這些變化的量實(shí)際可以當(dāng)做是模擬量,而PLC 技術(shù)能夠?qū)@些模擬量以及數(shù)字量進(jìn)行有效轉(zhuǎn)換,提升數(shù)據(jù)精確度的同時(shí)也能讓工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)變得更加專業(yè)。

(八)PLC 技術(shù)在鍋爐控制中的應(yīng)用

在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中,鍋爐控制也要充分引入PLC 技術(shù),鍋爐在實(shí)際生產(chǎn)時(shí),會涉及到流量、溫度等較多模擬量,而PLC 技術(shù)能夠編制不同程序,對這些模擬量進(jìn)行有效控制[6]。此外,PLC 技術(shù)還包括PID模式,能對上述變量進(jìn)行有效調(diào)節(jié),也正是由于PLC 技術(shù)的這些功能,其也被廣泛運(yùn)用到冶金、化工等不同行業(yè)。

五、PLC技術(shù)應(yīng)用建議

第一,加強(qiáng)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)字化、信息技術(shù)也成為了時(shí)代發(fā)展最重要的趨勢,為了進(jìn)一步促進(jìn)PLC 技術(shù)與電氣自動化控制系統(tǒng)的融合,為了更好地體現(xiàn)PLC 技術(shù)的實(shí)際價(jià)值,有關(guān)人員也要結(jié)合時(shí)代發(fā)展需求,不斷優(yōu)化該項(xiàng)技術(shù)的具體應(yīng)用過程,提升PLC 技術(shù)的數(shù)字化水平,使其能夠與更多領(lǐng)域、行業(yè)完成完美融合。

第二,優(yōu)化運(yùn)營環(huán)境。PLC 技術(shù)存在的優(yōu)勢十分明顯,但是要想讓該技術(shù)與各行各業(yè)更加深度融合,有關(guān)人員一定要合理控制外界環(huán)境溫度。對于當(dāng)下電器自動化控制系統(tǒng)來說,在運(yùn)用PLC 技術(shù)時(shí),外界溫度最佳范圍為0℃到50℃,且濕度應(yīng)保持在85%以下,才能讓PLC 技術(shù)充分發(fā)揮自身優(yōu)勢。因此,有關(guān)人員在進(jìn)行電氣自動化控制時(shí),也要充分安裝具備通風(fēng)性能較好的控制室,并讓整個(gè)系統(tǒng)遠(yuǎn)離發(fā)熱元件,讓控制系統(tǒng)能夠盡量遠(yuǎn)離易燃易爆物品,使各類腐蝕物質(zhì)與系統(tǒng)能夠更好隔離。

第三,提升系統(tǒng)抗干擾能力。在新形勢背景下,電氣自動化控制系統(tǒng)面臨的要求也呈現(xiàn)不斷增長的趨勢,為了進(jìn)一步滿足自動化的發(fā)展需求,全面控制各項(xiàng)復(fù)雜的生產(chǎn)流程,有關(guān)人員一定要重視PLC 技術(shù)的抗干擾性。

結(jié)語:

綜上所述,PLC 技術(shù)在各工業(yè)領(lǐng)域已得到了廣泛應(yīng)用,也是當(dāng)下電氣自動化最重要的操作技術(shù)。與傳統(tǒng)的自動化技術(shù)相比,PLC 技術(shù)存在的容錯(cuò)性、抗敏性更為良好,在實(shí)際應(yīng)用時(shí)也存在比較明顯的優(yōu)越性。但即便如此,PLC 技術(shù)在電氣工程自動化控制設(shè)計(jì)當(dāng)中,仍存在一定問題,有關(guān)人員一定要積極利用PLC 技術(shù)控制各項(xiàng)系統(tǒng)要素,滿足市場需求變化的同時(shí),也能為電氣工程的自動化發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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