劉文波,劉文濤
(1.山東省商河縣應(yīng)急管理局,山東 濟南 251600;2.濟南市大眾報業(yè)集團,山東 濟南 250014)
現(xiàn)如今,電氣工程行業(yè)備受人們的關(guān)注,提高電氣自動化控制水平成為當前迫在眉睫的發(fā)展要求,因而企業(yè)需要積極引進相關(guān)先進技術(shù),從而確保電氣自動化控制系統(tǒng)平穩(wěn)運行。其中,PLC技術(shù)憑借其自動化程度高、控制效率穩(wěn)定等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用在電氣工程行業(yè)中,并為其發(fā)展作出了巨大貢獻,有效保障企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營等相關(guān)活動的高效展開。
PLC技術(shù),全稱可編程序控制器,采取一類可編程的存儲器,利用其內(nèi)部微處理器,通過與互聯(lián)網(wǎng)等信息化、自動化水平高的技術(shù)相結(jié)合(通信技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)等),從而將其應(yīng)用到工業(yè)的各個領(lǐng)域中進行相關(guān)控制的一種技術(shù)裝置。PLC技術(shù)研發(fā)初期是準備應(yīng)用于電氣工程自動化領(lǐng)域中,但由于受到各種因素影響,在20世紀70年代這項技術(shù)被應(yīng)用于汽車工業(yè)制造中,并且取得了較好的應(yīng)用效果。隨著經(jīng)濟發(fā)展、科技進步,促使PLC技術(shù)應(yīng)用范圍逐漸擴大,被應(yīng)用于商業(yè)、電氣工程等領(lǐng)域中,技術(shù)自動化水平更高。從PLC系統(tǒng)組成來看,主要由電源、CPU、通信模塊、接口電路、功能模塊等組成,除了系統(tǒng)輸入輸出端口,其余僅需軟件便可實現(xiàn)連接。在PLC技術(shù)應(yīng)用過程中,如果電氣自動化控制要求標準發(fā)生變化,工作人員只需修改系統(tǒng)程序便可實現(xiàn)最新的控制要求,從而為電氣工程自動化控制帶來便利條件。
由于PLC技術(shù)是繼電控制器、計算機技術(shù)等集成,具有其他控制器無法比擬的技術(shù)優(yōu)勢,現(xiàn)已成為我國現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的驅(qū)動力,并被廣泛應(yīng)用在我國工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中,比如,能源化工、機械制造、交通通信等方面。
第一,反應(yīng)速度快。PLC技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用,其主要原因是PLC技術(shù)應(yīng)用輔助繼電器來實現(xiàn)快速反應(yīng),這一裝置能夠幫助PLC簡化電氣工程自動化控制節(jié)點,以此來節(jié)省時間,并能夠加快對自動化控制系統(tǒng)內(nèi)各項內(nèi)容的處理速度,從而提升電氣自動化控制系統(tǒng)的整體運行速度。第二,安全性高。這一特點主要體現(xiàn)在其抗干擾能力方面,有效規(guī)避外界干擾因素,實現(xiàn)電氣自動化控制系統(tǒng)整體運行的穩(wěn)定性。但在電氣工程建設(shè)中,自動化控制設(shè)備規(guī)模擴大、數(shù)量增多的前提下,需要不斷完善相應(yīng)技術(shù)確保其運行安全。第三,操作簡單。相比其他控制器,PLC技術(shù)在人機操作方面更為簡單便捷,工作人員通過正確操控PLC系統(tǒng)及配套設(shè)備,有效提高電氣工程建設(shè)中的自動化水平,并且工作人員不需要在PLC操作界面上消耗大量時間和精力,便可輕松完成指令輸入,從而保障電氣自動化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
在電氣自動化系統(tǒng)運行中,隨著系統(tǒng)長時間不間斷運行,其能量消耗也會隨之提升。相比傳統(tǒng)技術(shù),PLC技術(shù)應(yīng)用廣泛的重要因素之一就是其可以對系統(tǒng)運轉(zhuǎn)順序進行控制,從而使得這一問題得到有效解決。具體而言,就是在電氣工程自動化控制過程中,PLC技術(shù)能夠根據(jù)不同情況下所出現(xiàn)的具體問題采取針對性措施進行解決處理。如果電氣工程自動化控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題停止運行時,PLC技術(shù)便會直接啟動相應(yīng)的防控措施,察覺自動化系統(tǒng)運行故障問題,從而確保系統(tǒng)運行安全穩(wěn)定,有效避免電氣工程自動化控制過程中造成的損失。在這種控制技術(shù)應(yīng)用模式下,不但實現(xiàn)了自動化設(shè)備運行的單獨控制,促進設(shè)備控制部位模塊化發(fā)展,更能提高系統(tǒng)控制的靈敏度、元件運行的順序性,避免電氣化設(shè)備出現(xiàn)控制順序紊亂等問題。例如,PLC技術(shù)應(yīng)用,對人機接口主站、遠程站點進行獨立控制,可以借助傳感器結(jié)構(gòu)來優(yōu)化各個控制站點,并且利用PLC系統(tǒng)操控總臺設(shè)備,實現(xiàn)電氣工程自動化控制效率的整體提升。
PLC技術(shù)應(yīng)用下所采用的可編程控制器,實質(zhì)上屬于一種虛擬的繼電器,并以其自身優(yōu)勢逐漸取替了以往的傳統(tǒng)繼電器裝置。這是由于傳統(tǒng)繼電器裝置運行速度較慢,如果電氣工程自動化控制系統(tǒng)發(fā)生短路等故障問題時,繼電裝置無法及時做出相關(guān)應(yīng)急處理,比如,將短路信息傳遞給中樞管理系統(tǒng),或者無法判斷短路問題具體發(fā)生點等,如此一來,就給電氣工程自動化系統(tǒng)運行帶來了極大的負面影響,嚴重時甚至?xí)砭揞~經(jīng)濟損失?;诖?,PLC技術(shù)得以有效引進,其主要目的是利用PLC技術(shù)控制電氣工程中數(shù)量龐大的開關(guān)裝置,借助順序控制、邏輯操控等實現(xiàn)整個流水線中自動化設(shè)備的高效運轉(zhuǎn),從而達到提升工業(yè)生產(chǎn)效率的目的。在這一過程中,開關(guān)量邏輯關(guān)系的控制是PLC技術(shù)在電氣工程自動化控制中的重要功能,既要實現(xiàn)自動化控制系統(tǒng)運行穩(wěn)定,還要確保工業(yè)生產(chǎn)加工過程中的安全高效,并為其自動化控制系統(tǒng)故障排查奠定堅實基礎(chǔ)。例如,PLC技術(shù)應(yīng)用,在工業(yè)生產(chǎn)流水線系統(tǒng)發(fā)生故障時,技術(shù)人員可依據(jù)PLC系統(tǒng)顯示故障預(yù)警,及其所提供的故障數(shù)據(jù)信息,便于其快速定位故障發(fā)生位置,做好故障排查、消除工作,從而提升電氣工程自動化控制系統(tǒng)整體運行的穩(wěn)定性。
在電氣工程自動化系統(tǒng)運行中,PLC技術(shù)應(yīng)用效果主要體現(xiàn)在大量數(shù)據(jù)的采集、分析和應(yīng)用方面。其中,數(shù)控系統(tǒng)是PLC技術(shù)的核心內(nèi)容,與PLC技術(shù)應(yīng)用效果、未來擴充幅度密切關(guān)聯(lián)。由于電氣自動化設(shè)備運行過程中,將會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)信息,雖然PLC系統(tǒng)有著較大的數(shù)據(jù)存儲空間,但過于龐大的數(shù)據(jù)量依舊會降低PLC系統(tǒng)運行效果。對此,工作人員在利用PLC技術(shù)時,需要編寫相應(yīng)程序?qū)㈦姎庠O(shè)備產(chǎn)生的低價值數(shù)據(jù)信息進行過濾,以此來提高PLC技術(shù)應(yīng)用中的數(shù)據(jù)分析效率。基于PLC的數(shù)控系統(tǒng)處理,不但能夠幫助電氣自動化控制系統(tǒng)實現(xiàn)高效穩(wěn)定運行,更能為企業(yè)自動化控制系統(tǒng)的信息安全提供強有力保障,避免因信息安全問題導(dǎo)致電氣工程整體運轉(zhuǎn)效率??偠灾ぷ魅藛T需要在數(shù)控系統(tǒng)中充分運用PLC技術(shù),提升各類數(shù)據(jù)信息傳遞效率的同時,做到信息質(zhì)量的有效提升,并保障自動化控制系統(tǒng)在實際運行中,具有較高的安全性、穩(wěn)定性,能夠有效發(fā)揮出其實際應(yīng)用價值。在PLC技術(shù)支持下,通過將相關(guān)信號輸入操作系統(tǒng)中,實現(xiàn)PLC信號、NC信號間的相互傳遞,從而保障數(shù)控系統(tǒng)運行效率、安全。
閉環(huán)控制是電氣工程自動化控制中PCL技術(shù)應(yīng)用的常見模式,在大多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)加工中都應(yīng)用了閉環(huán)控制。所謂的閉環(huán)控制,就是電氣自動化系統(tǒng)元件發(fā)生故障后,借助調(diào)節(jié)器裝置及時調(diào)整元件,使得系統(tǒng)生產(chǎn)加工能夠繼續(xù)進行。閉環(huán)控制的關(guān)鍵在于根據(jù)人員的指令輸入或獲取的信息反饋來調(diào)整自動化控制系統(tǒng)中的各項參數(shù),促使系統(tǒng)處于理想運行狀態(tài)下運行,以此來提高工業(yè)生產(chǎn)加工質(zhì)量,降低材料、能源等消耗。在此期間,順序控制與閉環(huán)控制的結(jié)合使用是實現(xiàn)PLC智能化發(fā)展的關(guān)鍵,能夠進一步提高其在電氣工程自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用效果。例如,在機械設(shè)備生產(chǎn)流水線上,利用PLC閉環(huán)控制,使得流水線上生產(chǎn)設(shè)備能夠根據(jù)電機運行時間選擇適宜刀具,以此來提高流水線生產(chǎn)效率;或者在泵類電機啟動控制過程中,通過PLC技術(shù)閉環(huán)控制應(yīng)用,根據(jù)每臺泵機運行情況選擇適宜開啟方式,并對電機運行狀態(tài)進行有效控制。如果設(shè)備啟動過程中出現(xiàn)問題,系統(tǒng)便可利用PLC技術(shù)及時切換啟動方式,從而確保其正常啟動。
隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)等不斷發(fā)展進步,以這些技術(shù)為支撐的PLC技術(shù)同樣得到了飛速提升,從以往單一的自動化控制逐漸向著智能化控制方向發(fā)展。大型PLC系統(tǒng)引進已經(jīng)實現(xiàn)了對工廠內(nèi)所有生產(chǎn)線上電氣設(shè)備的集中管控,從而確保電氣設(shè)備運行穩(wěn)定和安全。在這一過程中,需要采取科學(xué)合理方法對電氣系統(tǒng)反饋的數(shù)據(jù)信息進行及時歸納、整理和匯總,并以此為依據(jù)編制出相應(yīng)的電氣自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用程序,切實發(fā)揮出PLC技術(shù)應(yīng)用價值。同時,工作人員要借助PLC技術(shù)對電氣自動化設(shè)備運行狀態(tài)進行全面掌握,精準查看電氣設(shè)備運行過程中各項性能及參數(shù),及時精準判斷出電氣自動化設(shè)備是否存在故障等問題。
工作人員還要根據(jù)電氣自動化設(shè)備運行情況,制定具有針對性的經(jīng)濟措施,處理好電氣設(shè)備漏電、短路等安全隱患,從而保障電氣自動控制設(shè)備運行的安全穩(wěn)定。通過在管控區(qū)域內(nèi)進行管理控制的細化,從而確保工業(yè)生產(chǎn)加工質(zhì)量和效率提升的同時,實現(xiàn)了能源資源效率的最小化。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,PLC技術(shù)勢必會向著精細化管控方向發(fā)展,從而推動工業(yè)生產(chǎn)體系整體質(zhì)量、效率的提升。
從當前PLC技術(shù)應(yīng)用情況來看,PLC技術(shù)對于電氣設(shè)備產(chǎn)品功能實現(xiàn)了優(yōu)化,能夠為電氣工程自動化控制提供更多支持。一方面,PLC系統(tǒng)自身配有存儲器,能夠存儲相關(guān)數(shù)據(jù)信息,在電氣設(shè)備產(chǎn)品引進這項技術(shù),能夠促使電氣產(chǎn)品存儲量的增加,從而有效改善電氣自動化控制系統(tǒng)的存儲能力。同時,PLC技術(shù)還能夠?qū)υO(shè)備歷史數(shù)據(jù)進行存儲,從而為設(shè)備故障排查工作提供技術(shù)支持。另一方面,PLC技術(shù)的引進,能夠促使電氣設(shè)備整體智能化水平得以提升。這是因為PLC技術(shù)的引入能夠促使電氣設(shè)備反應(yīng)速度得到提升,并能按照PLC系統(tǒng)運行要求進行作業(yè)。由此可見,PLC技術(shù)的應(yīng)用,電氣自動化控制系統(tǒng)可以借助存儲器完成數(shù)據(jù)傳輸,利用軟件編程完成生產(chǎn)指標編寫,從而促使設(shè)備按照要求運行。
在電氣自動化控制系統(tǒng)中,PLC技術(shù)不僅在工業(yè)機械行業(yè)領(lǐng)域中得到了應(yīng)用,還能夠?qū)ο到y(tǒng)起到控制作用。工作人員借助PLC技術(shù)能夠?qū)﹄姎庾詣踊刂葡到y(tǒng)中出現(xiàn)的故障問題進行原因分析、定點查找,及時解決系統(tǒng)中出現(xiàn)的運行錯誤,實現(xiàn)自動化控制系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。在實際工業(yè)生產(chǎn)加工過程中,每個電氣自動化設(shè)備都安裝了控制系統(tǒng)和檢測裝置,如果設(shè)備運行中出現(xiàn)故障問題,PLC系統(tǒng)就會對故障進行查找并發(fā)出警報信號,工作人員可根據(jù)PLC系統(tǒng)反饋信號,對電氣自動控制系統(tǒng)中存在的邏輯錯誤進行檢查,從而確保系統(tǒng)的正常運行。同時,PLC技術(shù)應(yīng)用過程中,電氣設(shè)備會按照程序步驟進行控制,逐漸完善技術(shù)應(yīng)用過程中產(chǎn)生的誤差問題,并對設(shè)備中已經(jīng)存有的邏輯關(guān)系進行糾正,避免存在安全隱患問題。另外,PLC技術(shù)在遠程信息控制系統(tǒng)中能夠保證互聯(lián)網(wǎng)及信息傳輸界面,從而實現(xiàn)遠程通信的穩(wěn)定性。
隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展,人們生活水平的不斷提高,對PLC技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用提出了更高的要求,以此來滿足經(jīng)濟水平的增長和人們?nèi)粘I畹男枰;诖耍琍LC技術(shù)要做到順應(yīng)時代發(fā)展潮流,不斷提高自身技術(shù)水平,增強技術(shù)應(yīng)用過程中的自動化水平,以此來適應(yīng)現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的腳步。與此同時,在現(xiàn)代社會發(fā)展過程中,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)逐漸融入人們?nèi)粘I钪械拿總€角落,對人們生活及工作產(chǎn)生了深遠意義影響。由此可見,未來社會發(fā)展一定離不開網(wǎng)絡(luò)信息的支持,PLC技術(shù)要想立足社會發(fā)展,促進社會市場、科學(xué)技術(shù)等不斷進步,既要提高自身自動化水平,更要學(xué)會利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)優(yōu)勢,實現(xiàn)自動化與網(wǎng)絡(luò)化的融合發(fā)展,借助技術(shù)融合力量來提升PLC在電氣工程自動化控制中的技術(shù)優(yōu)勢,并確保在未來社會發(fā)展中占有一席之地。
現(xiàn)如今,從電氣工程自動化控制中PLC技術(shù)應(yīng)用效果來看,已經(jīng)取得了卓越的成效,但這種成果還是具有一定的局限性。這是由于PLC技術(shù)在當代技術(shù)應(yīng)用所得到的成果,主要是圍繞電氣工程領(lǐng)域,如果技術(shù)應(yīng)用超過這一領(lǐng)域,PLC技術(shù)則會受到外界影響干擾(自然環(huán)境因素、社會人文因素等)。例如,如果將PLC技術(shù)應(yīng)用于自然環(huán)境中,就會受到當?shù)刈匀惶鞖庥绊懀◤婏L(fēng)、雷擊、強降雨等),或者會受到地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生磁場的影響,都將會對PLC技術(shù)應(yīng)用效果產(chǎn)生不同程度的影響,導(dǎo)致電氣工程自動化控制系統(tǒng)運行不穩(wěn)定,并為其帶來一定的經(jīng)濟損失或嚴重后果?;诖?,研究人員需要不斷加強對PLC技術(shù)抗干擾能力的研究,從而使其能夠廣泛應(yīng)用于社會各個領(lǐng)域中。
綜上所述,PLC技術(shù)應(yīng)用,取替了傳統(tǒng)繼電器,通過將工作人員與PLC系統(tǒng)的有效連接,極大程度上促進了電氣工程自動化控制水平的提升。隨著PLC技術(shù)的發(fā)展,研究人員更要進一步探究PLC技術(shù),不斷對其進行完善與優(yōu)化,使其在電氣工程自動化控制中得到更好的應(yīng)用,從而保障人們生活質(zhì)量。