楊景富

電氣自動(dòng)化工程中PLC的應(yīng)用分析

楊景富

(河南經(jīng)濟(jì)貿(mào)易技師學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453000)

隨著我國電氣自動(dòng)化行業(yè)的迅猛發(fā)展，PLC技術(shù)的運(yùn)用范圍越來越廣，PLC技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用對于電氣自動(dòng)化的整體運(yùn)行起到了很好的保障作用，也推動(dòng)了我國電氣工程行業(yè)的快速發(fā)展。PLC技術(shù)和其他的控制系統(tǒng)相比較優(yōu)勢明顯，PLC在電氣自動(dòng)化工程中能夠確保系統(tǒng)完整運(yùn)行，同時(shí)還能提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的最終控制，大規(guī)模應(yīng)用PLC技術(shù)有利于推動(dòng)我國電氣自動(dòng)化工程行業(yè)朝著智能化的方向發(fā)展，提高系統(tǒng)性能，取代傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)化控制器，降低時(shí)間成本和人力成本。

電氣自動(dòng)化工程；PLC；應(yīng)用

1　PLC概述

PLC技術(shù)的全稱是可編輯邏輯控制器，是利用CPU進(jìn)行程序的單獨(dú)處理繼電接觸器。使用PLC控制技術(shù)能夠降低能源消耗，并且不需要單獨(dú)編輯程序語言，方便工作人員對代碼進(jìn)行調(diào)取和解讀。目前，PLC控制技術(shù)在電氣工程行業(yè)的運(yùn)用范圍越來越廣，已經(jīng)成為了電氣工程的核心技術(shù)之一，有著廣闊的發(fā)展前景。PLC處理器可以根據(jù)電氣工程自動(dòng)化控制的項(xiàng)目要求編寫程序，利用邏輯計(jì)算和掃描功能，把最終的控制需求反饋至執(zhí)行模塊，由CPU重復(fù)執(zhí)行。PLC由CPU、內(nèi)存、輸入接口、電源等部分組成，能夠監(jiān)測系統(tǒng)具體的運(yùn)行過程和運(yùn)行狀態(tài)，并且可以自行進(jìn)行故障維修。在電氣工程行業(yè)中廣泛運(yùn)用 PLC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化控制，大幅降低人工成本。隨著PLC技術(shù)不斷發(fā)展、PLC設(shè)備不斷更迭，處理器的存儲(chǔ)容量也不斷增大，對推動(dòng)電氣工程行業(yè)發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用[1]。

2　PLC特點(diǎn)

PLC技術(shù)是為服務(wù)工業(yè)生產(chǎn)而開發(fā)，是一種數(shù)字運(yùn)算操作系統(tǒng)，不僅為工業(yè)生產(chǎn)從業(yè)人員帶來了諸多便捷，還推動(dòng)了我國工業(yè)制造業(yè)的發(fā)展。PLC技術(shù)之所以能夠得到廣泛運(yùn)用，是因?yàn)樵摷夹g(shù)具有諸多優(yōu)勢，如操作便捷、編程較為簡單以及具有較高的安全系數(shù)等。

PLC技術(shù)具備強(qiáng)大的抗外界干擾能力，除了硬件具備抗干擾能力之外，還可以采用軟件技術(shù)抗干擾。在工業(yè)設(shè)備中，PLC技術(shù)可以利用軟件來替代傳統(tǒng)的繼電器設(shè)備，這樣可以減少繁瑣的布線工作。在進(jìn)行PLC具體設(shè)計(jì)時(shí)，不再需要考慮到節(jié)點(diǎn)和位移等復(fù)雜的問題，工作人員可以直接操作軟件或硬件來修改程序，工作量不大，損耗也較低，方便內(nèi)部管理和控制，并且具有較強(qiáng)的抗干擾性能，即使工作人員缺乏某些專業(yè)程序的操作知識，也可以順利進(jìn)行常規(guī)操作。

PLC技術(shù)可大幅精簡工程環(huán)節(jié)。PLC系統(tǒng)通過可編程邏輯控制器，利用輸入模塊、輸出模塊和功能模塊取代傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)，減少了繁瑣的工程環(huán)節(jié)。工作人員僅利用可編程邏輯控制器就可以在不同的系統(tǒng)當(dāng)中取得優(yōu)異的運(yùn)行效果，操作涉及范圍不大，難度也較小。此外，PLC技術(shù)非常容易掌控，不需要投入太大的人力成本，工作人員可以通過經(jīng)驗(yàn)積累來掌握編程規(guī)律，節(jié)省精力和時(shí)間，還能節(jié)省物質(zhì)、能源成本。相較于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，PLC系統(tǒng)發(fā)生故障的概率也較低，系統(tǒng)具備強(qiáng)大的自我診斷能力，若因操作不當(dāng)?shù)仍驅(qū)е逻壿嬁刂破鞒霈F(xiàn)故障，系統(tǒng)會(huì)立刻進(jìn)行反饋，提醒工作人員及時(shí)檢修和維護(hù)，提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

3　PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化工程中的應(yīng)用

3.1　在程序控制和閉環(huán)控制中的運(yùn)用

PLC技術(shù)能夠完善自動(dòng)化控制體系中的控制系統(tǒng)，讓自動(dòng)化控制體系運(yùn)行得更加順暢，提高工作效率。相關(guān)工作人員可以設(shè)置符合項(xiàng)目要求的、更加科學(xué)合理的方案，讓PLC技術(shù)發(fā)揮出更大的作用。PLC系統(tǒng)可以有效控制各種類型的電氣設(shè)備，能夠滿足不同類型用戶的需求。比如在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，PLC技術(shù)能夠讓整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行更加安全，避免在運(yùn)行過程中發(fā)生重大的故障。PLC技術(shù)的運(yùn)用已經(jīng)日趨完善，還可以與自動(dòng)化技術(shù)緊密相連、相互融合，比如電力自動(dòng)化技術(shù)就是把信息處理技術(shù)和電子智能技術(shù)結(jié)合起來的產(chǎn)物。隨著PLC技術(shù)的應(yīng)用不斷完善和發(fā)展，程序控制和閉環(huán)控制技術(shù)相互結(jié)合，有助于合理整合行業(yè)資源的配置，提升行業(yè)的整體生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量[2]。

3.2　在系統(tǒng)數(shù)據(jù)控制當(dāng)中的運(yùn)用

PLC技術(shù)可以應(yīng)用在系統(tǒng)數(shù)據(jù)控制當(dāng)中。隨著我國PLC技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模式不斷更新迭代，容量也在不斷擴(kuò)大。相關(guān)從業(yè)人員要提高對電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中數(shù)據(jù)控制工作的重視程度。數(shù)據(jù)控制主要指的是在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行中利用內(nèi)部計(jì)數(shù)器記錄并儲(chǔ)存電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的脈沖數(shù)。系統(tǒng)可以聯(lián)接小型打印機(jī)，定期打印紙質(zhì)的儲(chǔ)存數(shù)據(jù)記錄單，方便有關(guān)責(zé)任人進(jìn)行數(shù)據(jù)核查[3]。此外， PLC系統(tǒng)連接上計(jì)算機(jī)后還可以作為數(shù)據(jù)終端，利用計(jì)算機(jī)識別和讀取系統(tǒng)內(nèi)儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)資料，之后再由計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的運(yùn)用可實(shí)現(xiàn)對用戶的使用情況的長期跟蹤和記錄，比如在電力系統(tǒng)中，可以記錄不同用戶在不同時(shí)間段的用電量、繳費(fèi)情況等數(shù)據(jù)，方便工作人員統(tǒng)計(jì)，節(jié)約人力成本，讓相關(guān)行業(yè)的數(shù)據(jù)分析更加合理可靠。

3.3　在電氣化機(jī)床生產(chǎn)中的運(yùn)用

電氣生產(chǎn)行業(yè)能源消耗量較大，尤其是在電氣工業(yè)當(dāng)中，經(jīng)濟(jì)效益和能耗成正比。如果不能改變這種情況，也會(huì)在某種程度上阻礙電氣工程行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。為了降低能耗，提高經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的改進(jìn)與優(yōu)化。廣泛應(yīng)用PLC技術(shù)有利于有效降低電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行能耗，提高工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。將PLC技術(shù)應(yīng)用在電氣自動(dòng)化中，可以替代傳統(tǒng)的接觸器作為主要控制設(shè)備，讓機(jī)床操作起來更加便捷靈活，還可以保障自動(dòng)化系統(tǒng)的安全運(yùn)行，避免機(jī)床液壓電器發(fā)生故障，讓工作人員能夠更加全面地掌握設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)，從而全面提高機(jī)床的生產(chǎn)效率和安全性。

3.4　PLC技術(shù)在交通管理領(lǐng)域中的運(yùn)用

將PLC技術(shù)運(yùn)用在交通管理領(lǐng)域可以體現(xiàn)出其巨大的優(yōu)勢，具體的運(yùn)用方式是通過PLC技術(shù)控制安全信號燈來實(shí)現(xiàn)交通管控，確保機(jī)動(dòng)車、行人能夠按照交通信號燈指示安全通行，確保交通井然有序，避免發(fā)生交通事故。交通信號燈和PLC技術(shù)的結(jié)合能夠更好地對交通信號燈和道路信息指示屏進(jìn)行管理，把控交通信號燈的通行、禁行時(shí)長，確保道路指示屏指向正確的通行順序和通行方向。此外PLC技術(shù)可以根據(jù)不同路口的實(shí)際車流量和通行情況編寫相應(yīng)的邏輯控制程序來指揮交通信號燈，比如在某個(gè)信號燈路口處發(fā)生道路嚴(yán)重?fù)矶禄蛘邍?yán)重交通事故，PLC系統(tǒng)就可以通過道路監(jiān)控系統(tǒng)對現(xiàn)場圖像進(jìn)行對比，自動(dòng)調(diào)節(jié)路口信號燈顏色以及時(shí)間，達(dá)到正確指揮道路交通，緩解交通壓力的目的。PLC技術(shù)運(yùn)用在交通信號燈控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以發(fā)揮其重要的價(jià)值，有效降低發(fā)生交通事故的概率，還能夠?qū)煌窙r進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，減輕交通指揮人員工作壓力，保障人民群眾安全出行。

3.5　在順序控制中的應(yīng)用

PLC技術(shù)還可以應(yīng)用在順序控制系統(tǒng)中，使工序控制更加高效。在PLC技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過程中，可以與分層控制技術(shù)相互配合，讓自動(dòng)控制模塊和主站控制模塊相互配合，相互協(xié)調(diào)，形成可靠的工序控制方法，實(shí)現(xiàn)更加優(yōu)異的自動(dòng)控制效果。當(dāng)前我國火力發(fā)電廠中就經(jīng)常利用PLC技術(shù)的順序控制系統(tǒng)進(jìn)行順序控制，此舉大幅提高了管控效果，徹底清理爐渣等廢棄物，提高了生產(chǎn)過程的清潔度和有序性。

4　結(jié)語

PLC技術(shù)目前仍在持續(xù)更新和升級中，未來將會(huì)在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。若要讓PLC技術(shù)發(fā)揮出更高的價(jià)值，相關(guān)科研人員必須提高專業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)動(dòng)手能力，同時(shí)要具備強(qiáng)大的心理素質(zhì)，在遇到運(yùn)用困難時(shí)有冷靜解決問題的能力。通過分析PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用現(xiàn)狀，完善計(jì)算機(jī)組網(wǎng)，減少PLC在運(yùn)用時(shí)出現(xiàn)的不足之處和弊端，重視對工程項(xiàng)目的日常維護(hù)工作，完善系統(tǒng)的自動(dòng)化整體布局，體現(xiàn)PLC技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，提高生產(chǎn)質(zhì)量和效率。

[1] 王曉玲,賀方志.PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].中國信息化,2021(10):55-56.

[2] 彭濤.電氣自動(dòng)化在電力工程技術(shù)中的初探[J].電子世界,2021(18):57-58.

[3] 朱東山,黨媛.電氣自動(dòng)化設(shè)備中PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J].大眾標(biāo)準(zhǔn)化,2021(16):178-180.

Application analysis of PLC in electrical automation engineering

YANG Jingfu

(Yang Jingfu Henan Economic and Trade Technician College, Xinxiang , Henan 453000, China)

With the rapid development of China's electrical automation industry, the application scope of PLC technology is becoming more and more wide. The current use of PLC technology has an excellent role in promoting the overall operation of electrical automation, and can also promote the rapid development of China's electrical engineering industry. PLC technology and other control systems, Reflecting the special advantages, This is due to the PLC's ability to ensure the complete operation of the system in electrical automation engineering, It can also improve production efficiency simultaneously, Realize the ultimate purpose of electrical automation system control, At the same time, PLC technology is conducive to promoting the development of Chinese electrical automation engineering to show an intelligent trend, Reduce the cost of time waste from manual operations, Saving labor costs, Improve the system performance, Replacing traditional electrical automation controllers, Therefore, it is necessary for us to stand in the perspective of PLC technical characteristics, Analyzing the specific application of PLC in electrical automation engineering.

electrical automation engineering; PLC; application

TP273

A

2096–8736(2022)01–0035–02

楊景富(1993—)，男，河南林州人，助理講師，主要研究方向?yàn)殡姎夤こ碳捌渥詣?dòng)化。

責(zé)任編輯：張亦弛

英文編輯：唐琦軍