電氣控制PLC自動化應用研究
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摘要：傳統(tǒng)電氣工程的控制功能都是通過繼電器來實現(xiàn)的，但是由于繼電器可靠性較差，一旦存在一個元件出現(xiàn)故障，那么整個系統(tǒng)都會受到影響。而隨著PLC技術的出現(xiàn)，電氣工程控制系統(tǒng)開始采用PLC技術實現(xiàn)控制功能，本文介紹了當前PLC技術的應用情況，并探討了未來PLC技術發(fā)展的趨勢。
關鍵詞：電氣工程；控制系統(tǒng)；PLC技術；發(fā)展趨勢
PLC是可編程控制器的英文簡稱。在PLC控制技術出現(xiàn)之前，計算機技術在自動控制領域應用較少，而PLC技術的誕生有機的結(jié)合了這兩種先進技術。后續(xù)很多廠商對PLC控制系統(tǒng)產(chǎn)品進行迭代更新，最終使得PLC在工業(yè)領域中得到了廣泛的運用，尤其是電氣自動化領域。
1PLC概述
1.1PLC系統(tǒng)組成。PLC控制系統(tǒng)主要是通過程序儲存器、電源、接口電路和CPU這幾部分所構成的，其可以利用控制順序以及數(shù)學邏輯運算等方式儲存數(shù)據(jù)。在整個PLC控制系統(tǒng)當中，實現(xiàn)控制功能的根本是電源，所以為了能夠確保PLC正常工作，就一定要將系統(tǒng)電源控制工作做好。PLC控制系統(tǒng)的核心部件是CPU，所有數(shù)據(jù)的控制工作基本都是通過CPU來實現(xiàn)的。程序儲存器的主要作用是儲存軟件。接口電路按照輸送工作的不同被劃分成兩種，一種是輸入接口，另外一種是輸出接口，輸入功能所指的是在系統(tǒng)初始化階段，通過PLC實現(xiàn)輸入以及掃描，同時把掃描所得出的結(jié)果在每一個單元中進行放置。系統(tǒng)的輸出是通過梯形圖的方式實現(xiàn)自上而下的掃描工作，這里要注意的一點是在結(jié)束一個掃描周期之后，需要進行刷新處理，才能夠開始下一個掃描周期，只有這樣才可以確保輸出數(shù)據(jù)的真實性以及有效性。1.2PLC特點。PLC控制系統(tǒng)之所以在工業(yè)控制領域中得到了廣泛的運用，主要是相比于其他控制系統(tǒng)而言具備更多優(yōu)勢，主要特點如下：1.2.1強大的適應能力。對于PLC控制系統(tǒng)而言，其具有較強的適應性，可以按照電氣自動化控制系統(tǒng)所具有的規(guī)模以及體量實現(xiàn)隨意組合，因此能夠適應不同規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。除此之外，由于PLC控制系統(tǒng)運算能力較強，能夠?qū)崿F(xiàn)精確控制，所以在大部分工業(yè)控制領域都可以運用，應用范圍較廣。1.2.2強大的便捷性。和其他控制系統(tǒng)進行比較的話，PLC控制系統(tǒng)具有更小的體積以及更輕的質(zhì)量，同時編程方式以及接口設計都更簡單便捷，所以PLC控制系統(tǒng)現(xiàn)場自建能力很強，另外由于很多PLC產(chǎn)品都實現(xiàn)了模塊化組裝，因此后期的維護和修理也都非常便捷。1.2.3強大的抗干擾能力。大部分PLC控制系統(tǒng)產(chǎn)品的抗干擾能力都很強，主要是因為PLC配置了完善的接地系統(tǒng)，并且接地地點非常準確恰當，可以確保PLC控制系統(tǒng)處于惡劣天氣也可以實現(xiàn)正常運行，因此相比于其他控制系統(tǒng)而言，可靠性更高。
2PLC技術在電氣設備自動化控制中的具體應用
2.1PLC技術在數(shù)控系統(tǒng)中的應用。目前在數(shù)控領域的很多控制系統(tǒng)中都使用了PLC技術，對于現(xiàn)階段的數(shù)控系統(tǒng)而言，主要被劃分成三種系統(tǒng)，分別是直線控制系統(tǒng)、點位控制系統(tǒng)以及連續(xù)控制系統(tǒng)，基本所有數(shù)控系統(tǒng)使用的控制方法都是單板機控制法以及全功能數(shù)控裝置控制法，而這兩種控制方法都是通過PLC技術實現(xiàn)的。相比之下，全功能數(shù)控裝置具有更為全面的功能，可是也具有更高的運行成本，一般都是在大型機械企業(yè)中進行應用；而對于單板機控制裝置而言，其能夠按照企業(yè)的實際需求對機床功能進行調(diào)整，所以靈活性更好，因此主要是在一些中小型企業(yè)中進行應用。2.2PLC技術在順序控制中的應用。很多工業(yè)控制領域使用PLC控制系統(tǒng)都是將其作為順序控制器來進行使用，特別是一些輸入工作，需要按照相應的順序從而進行效率和質(zhì)量的提升，并且順序出現(xiàn)錯誤會造成生產(chǎn)隱患的存在。比如火力發(fā)電系統(tǒng)，很多企業(yè)在火力發(fā)電系統(tǒng)的輸煤系統(tǒng)中進行了PLC技術的運用，實現(xiàn)了輸煤流程的自動化作業(yè)，不但使得系統(tǒng)的效率得到提升，同時還能夠?qū)⑷肆Τ杀窘档?；還有一些企業(yè)在除灰系統(tǒng)中進行了PLC技術的運用，實現(xiàn)了除灰作業(yè)的自動化。順序控制功能是PLC控制系統(tǒng)的一大特色，基本被PLC控制系統(tǒng)所壟斷。2.3PLC技術在開關量控制中的應用。PLC技術主要是通過邏輯形式實現(xiàn)開關量控制，由于PLC技術的快速發(fā)展，在很多工業(yè)領域，開關量都是PLC技術實現(xiàn)的。對于PLC技術而言，其所使用的不是機械繼電器，而是虛擬繼電器，使得運行反應時間大大減少，所以控制開關量的時候特別有優(yōu)勢。除此之外，在常規(guī)電氣控制系統(tǒng)當中，會使用到很多觸點以及線路，如果出現(xiàn)了接觸不良，那么就會對系統(tǒng)正常運行造成影響，嚴重的時候會導致較大的隱患，但是采用plc技術能夠?qū)⑦@類問題避免掉，使得電氣設備運行的可靠性得到有效提升。2.4PLC技術在立體倉庫控制上的應用。一般立體倉庫都是由若干層貨架通過堆積的方式構成的一個空間，整個立體倉庫的作業(yè)主要就是要實現(xiàn)貨物的運入以及運出。目前立體倉庫都會使用電氣控制技術，所采用的控制技術大多數(shù)也是PLC技術，通過PLC程序的設計能夠?qū)崿F(xiàn)貨物的運入以及運出功能，并且通過上位機和現(xiàn)場PLC的連接，可以實現(xiàn)對現(xiàn)場貨物情況的顯示，這樣整個倉庫的作業(yè)情況都是處于自動化狀態(tài)下。將PLC技術應用在立體倉庫中，能夠大幅度減少倉庫的人工工作量，因此在管理上也能夠?qū)崿F(xiàn)自動化，使得倉庫的作業(yè)效率大大提升。
3PLC技術的發(fā)展趨勢
隨著PLC技術的快速發(fā)展，其在電氣控制領域已經(jīng)得到了廣泛的運用，尤其是依靠其強大的可靠性以及抗干擾能力，使得工業(yè)控制能夠在惡劣環(huán)境下實現(xiàn)高效運行。在未來的發(fā)展過程中，需要對PLC技術的控制效果進行提升研究，在能夠確?？煽啃砸约翱垢蓴_能力的前提下，還要考慮一些特殊環(huán)境，這是未來PLC技術發(fā)展的一個主要方向。同時PLC技術要逐漸實現(xiàn)數(shù)字化和網(wǎng)絡化發(fā)展，在20世紀80年代誕生了工業(yè)領域的重要技術———DCS技術，隨著DCS技術的不斷普及，電氣工程控制的研究工作得到了很大的研究進展，可是DCS技術受到了提升空間的限制，因此在后來的應用中逐漸凸顯出很多問題，比如難以實現(xiàn)復雜的順序控制功能。而PLC技術正好能夠彌補這個問題，通過PLC技術能夠?qū)崿F(xiàn)較為復雜的邏輯順序控制，同時可靠性很高。但是PLC技術也有缺陷，就是對模擬量進行控制時，設計過程以及實現(xiàn)過程比較復雜，因此能夠看得出來PLC在數(shù)字化和網(wǎng)絡化這兩個方面沒有DCS技術優(yōu)秀，因此PLC技術要對DCS技術進行借鑒，從而不斷完善PLC技術的實現(xiàn)功能，這樣PLC技術在電氣控制領域中的應用也會更加全面。
4結(jié)語
現(xiàn)代工業(yè)的自動化水平至關重要，只有實現(xiàn)了高度自動化，才能夠加速工業(yè)領域的發(fā)展，作為工業(yè)控制領域中應用率較高的一種控制技術，PLC技術的發(fā)展速度在一定程度上決定了我國工業(yè)的發(fā)展水平。因此未來要以現(xiàn)有PLC技術作為基礎，對PLC技術以及體系進行創(chuàng)新，進而實現(xiàn)更為先進的電氣控制功能。
參考文獻
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作者:王?；?/p>