PLC技術(shù)的電氣工程自動(dòng)化控制運(yùn)用
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摘要：本文從plc技術(shù)概述入手，著重分析了PLC技術(shù)核心技術(shù)，探析了PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用展現(xiàn)，探索了PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的具體應(yīng)用及應(yīng)用策略，并研究了PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞：PLC技術(shù)；電氣工程；自動(dòng)化控制；運(yùn)用；策略
0引言
PLC技術(shù)是現(xiàn)代控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的綜合，能夠?qū)崿F(xiàn)閉環(huán)控制、開關(guān)量控制及順序控制，有效提高電氣自動(dòng)化水平，完善自動(dòng)化控制工作。并且，隨著科技和工業(yè)的發(fā)展，PLC技術(shù)也在不斷進(jìn)步與發(fā)展，PLC技術(shù)被廣泛運(yùn)用到電氣工程自動(dòng)化控制過程中。具體來講PLC技術(shù)主要用于電氣工程自動(dòng)化控制的順序控制與開關(guān)控制之中。然而，現(xiàn)階段，電氣工程自動(dòng)化控制中的PLC技術(shù)水平較低，需要技術(shù)人員積極探索PLC技術(shù)的應(yīng)用策略，加快PLC技術(shù)研發(fā)，加強(qiáng)技術(shù)人才培養(yǎng)。同時(shí)，在信息化時(shí)代，PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用的數(shù)字化水平越來越高，抗干擾性能越來越強(qiáng)。研究PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制的應(yīng)用不僅能夠優(yōu)化PLC技術(shù)的應(yīng)用，而對(duì)電氣工程自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展及自動(dòng)化控制工作的完善有著深刻意義。
1PLC技術(shù)概述
1.1PLC技術(shù)簡(jiǎn)介
PLC技術(shù)是傳統(tǒng)控制技術(shù)與微機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，能夠避免傳統(tǒng)控制中的低可靠性、高功耗等問題，充分了利用微處理器的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。PLC技術(shù)不需要專業(yè)的編程語言只需要使用簡(jiǎn)單的繼電器梯形圖指令即可進(jìn)行操作。PLC技術(shù)在上世紀(jì)六十年代出現(xiàn)，是美國技術(shù)人員研發(fā)出來的。經(jīng)過長期的發(fā)展，PLC技術(shù)正在不斷成熟。在PLC技術(shù)發(fā)展早期，PLC技術(shù)只是被運(yùn)用到順序控制中，而現(xiàn)階段，PLC技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，技術(shù)水平也在不斷提高，能夠有效減少工業(yè)生產(chǎn)過程中的勞動(dòng)力使用，節(jié)省生產(chǎn)成本，為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著巨大貢獻(xiàn)。
1.2PLC技術(shù)的特點(diǎn)
首先，PLC技術(shù)具有較高的靈活性和良好的通用性。PLC可以運(yùn)用不同軟件對(duì)不同的任務(wù)進(jìn)行控制。當(dāng)出現(xiàn)新的控制任務(wù)的時(shí)候，一般的繼電器難以實(shí)現(xiàn)對(duì)新任務(wù)的控制。而PLC技術(shù)能夠修改程序則來加強(qiáng)對(duì)新任務(wù)的控制；其次，PLC技術(shù)具有安全可靠的特點(diǎn)，PLC技術(shù)的自診斷功能比較完善，能夠及時(shí)診斷系統(tǒng)軟件和硬件故障，保證PLC系統(tǒng)的正常工作；再次，PLC技術(shù)具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，能夠在惡劣的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中使用，具有較強(qiáng)的抗沖擊能力和抗電磁干擾能力；最后，PLC技術(shù)具有使用便捷、維護(hù)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。PLC能夠提供比較標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，進(jìn)而構(gòu)成PLC網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，PLC程序調(diào)試與編寫也比較方面，能夠?qū)ψ陨淼倪\(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，具有較高的應(yīng)用可行性。
2PLC核心技術(shù)
2.1控制技術(shù)
PLC技術(shù)控制系統(tǒng)主要包括存儲(chǔ)介質(zhì)、中央處理器、接口、電源等設(shè)備。用戶能夠根據(jù)控制需求自己添加必要的外部輔助設(shè)備。PLC技術(shù)控制系統(tǒng)的部件都有相應(yīng)的功能，其中，中央處理器主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)接收處理、用戶指令接收處理等工作。存儲(chǔ)介質(zhì)主要負(fù)責(zé)用戶程序數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)。輸入接口和輸出接口與外部設(shè)備相連接，主要用于接收外部設(shè)備所傳遞的信號(hào)和指令。電源主要控制系統(tǒng)的接通與關(guān)閉。PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的工作原理類似于計(jì)算機(jī)工作原理，需要接通系統(tǒng)電源，然后由中央處理器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)診斷，并處理相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。之后，技術(shù)人員選擇相應(yīng)的用戶信息進(jìn)行掃描，并通過接口來控制信息的輸入和輸出?？傊?，PLC技術(shù)主要由硬件與軟件構(gòu)成，其中軟件主要負(fù)責(zé)控制操作，硬件主要作為技術(shù)介質(zhì)。
2.2可編程控制器的設(shè)計(jì)原則
首先，PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用應(yīng)滿足控制對(duì)象的需求，根據(jù)控制對(duì)象需求進(jìn)行控制工作，增強(qiáng)控制工作的安全性；其次，PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用應(yīng)堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)效益原則，在保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提下，縮小系統(tǒng)控制成本，不斷提高系統(tǒng)控制的經(jīng)濟(jì)效益；再次，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)PLC技術(shù)的開發(fā)，促進(jìn)PLC技術(shù)升級(jí)，提高控制效率。最后，PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用應(yīng)堅(jiān)持質(zhì)量原則，保證控制質(zhì)量和系統(tǒng)控制的安全性。
3PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用展現(xiàn)
3.1應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中有著較大的優(yōu)勢(shì)，而這些優(yōu)勢(shì)主要得益于可編程的控制器的特點(diǎn)?？删幊炭刂破骶哂斜憷暂^好、適應(yīng)性較強(qiáng)、性能良、維修便捷、抗干擾性較強(qiáng)等特點(diǎn)。強(qiáng)大的功能性符合電氣工程自動(dòng)化對(duì)機(jī)械設(shè)備的要求，能夠使電氣工程自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行比較復(fù)雜的自動(dòng)控制實(shí)踐，有效完成自動(dòng)控制任務(wù)量。并且，PLC的編程語言比較簡(jiǎn)單，自動(dòng)控制難度較小。同時(shí)，PLC的適應(yīng)性較強(qiáng)，具有標(biāo)準(zhǔn)化的格式，用戶可以根據(jù)自身的控制需求來配置相應(yīng)的控制系統(tǒng)。另外，PLC的抗干擾性較強(qiáng)，能夠避免自動(dòng)控制過程中其他因素的干擾，提高自動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠。最后，PLC技術(shù)還具有自我檢測(cè)、自我診斷等能力，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，PLC技術(shù)能夠及時(shí)檢查，有利于故障的排除和修復(fù)。
3.2應(yīng)用展現(xiàn)
PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中主要體現(xiàn)為數(shù)據(jù)處理、邏輯控制、模擬控制等能力。而PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中主要被運(yùn)用在順序控制和開關(guān)量控制之中。邏輯控制能夠有效提升電氣工程控制系統(tǒng)的效能，運(yùn)用PLC技術(shù)優(yōu)勢(shì)克服傳統(tǒng)控制過程中經(jīng)常出現(xiàn)的手工操作差錯(cuò)。并且，在電氣工程自動(dòng)化控制中，PLC技術(shù)在順序控制中的應(yīng)用主要分為現(xiàn)場(chǎng)控制、主站層控制、遠(yuǎn)程遙感控制這三個(gè)方面。隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，基于PLC技術(shù)的邏輯控制、模擬控制、數(shù)據(jù)處置等越來越實(shí)際化。另外，PLC技術(shù)能夠克服傳統(tǒng)電氣工程控制系統(tǒng)中機(jī)械繼電器分析能力不足、反應(yīng)緩慢等缺陷，有效提高電氣工程控制系統(tǒng)的運(yùn)行成效。
4PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的具體應(yīng)用
4.1PLC技術(shù)在順序控制中的應(yīng)用
在電氣工程自動(dòng)化控制過程中，PLC技術(shù)經(jīng)常被用在順序控制中，當(dāng)做順序控制器。例如，活力電廠除灰就需要運(yùn)用PLC技術(shù)進(jìn)行順序控制。PLC技術(shù)順序控制對(duì)電氣工程自動(dòng)化控制工作效率有著重要影響，而效率是發(fā)電廠績效評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)，為了提高發(fā)電廠效率，必須使用PLC技術(shù)進(jìn)行順序控制。將PLC技術(shù)應(yīng)用于順序控制能夠有效降低電氣工程控制成本，使企業(yè)員工能夠在控制室中實(shí)現(xiàn)程序監(jiān)控，減少勞動(dòng)力的使用量，進(jìn)而提高電氣工程工作效率。
4.2PLC技術(shù)在開關(guān)量控制中的應(yīng)用
從本質(zhì)上來講，PLC技術(shù)是用可以進(jìn)行編程的存儲(chǔ)器當(dāng)做虛擬繼電器進(jìn)行工作的，能夠取代傳統(tǒng)的機(jī)械繼電器。并且，在信息技術(shù)的支撐下，虛擬繼電器的反應(yīng)時(shí)間較短，甚至可以忽略反應(yīng)時(shí)間。因此，PLC技術(shù)可以應(yīng)用于開關(guān)量的控制中，有效彌補(bǔ)機(jī)械斷路器反應(yīng)時(shí)間緩慢的缺點(diǎn)，避免斷路控制不及時(shí)而造成的危害。另外，PLC技術(shù)的反應(yīng)較快，能夠有效提高電氣工程控制效率。
5PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用策略
5.1加快PLC技術(shù)研發(fā)
技術(shù)研發(fā)是技術(shù)應(yīng)用的前提，將PLC技術(shù)應(yīng)用于電氣工程自動(dòng)化控制必須加強(qiáng)對(duì)PLC技術(shù)的技術(shù)研究，積極創(chuàng)新PLC技術(shù)。為此，我國應(yīng)根據(jù)PLC技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及電氣工程控制需求現(xiàn)狀進(jìn)行針對(duì)性研發(fā)，并大力搜集PLC技術(shù)應(yīng)用的實(shí)踐案例，不斷完善PLC技術(shù)應(yīng)用理論，為PLC技術(shù)在自動(dòng)化控制中的應(yīng)用提供新的理論思路，進(jìn)而解決當(dāng)前PLC技術(shù)的應(yīng)用問題，優(yōu)化PLC技術(shù)的應(yīng)用。并且，我國應(yīng)積極借鑒發(fā)達(dá)國家的PLC技術(shù)研究成果，加強(qiáng)對(duì)PLC技術(shù)最新動(dòng)態(tài)和前沿技術(shù)的研究，促進(jìn)PLC技術(shù)創(chuàng)新。
5.2強(qiáng)化技術(shù)人才培養(yǎng)
PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用對(duì)技術(shù)人員有著較高的要求，要求技術(shù)人員具備PLC技術(shù)專業(yè)理論知識(shí)，并能夠運(yùn)用PLC技術(shù)進(jìn)行操作。因此，我國應(yīng)加強(qiáng)培養(yǎng)技術(shù)人員，不斷提高PLC技術(shù)人員的技能和素質(zhì)。為此，先進(jìn)企業(yè)應(yīng)積極組織自動(dòng)控制人員參加技術(shù)培訓(xùn)，加強(qiáng)技術(shù)人員對(duì)先進(jìn)的PLC技術(shù)知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)，不斷提高自動(dòng)控制技術(shù)人員的專業(yè)水平，確保技術(shù)人員的PLC技術(shù)操作能力。并且，我國應(yīng)充分發(fā)揮職校的教育作用，開設(shè)PLC技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)專業(yè)，加強(qiáng)培養(yǎng)高素質(zhì)、高技能型的PLC技術(shù)人才，PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用提供人才支持。
5.3構(gòu)建PLC技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)
不同行業(yè)對(duì)PLC技術(shù)的應(yīng)用步驟、應(yīng)用內(nèi)容和應(yīng)用范圍都不相同，因此，電氣工程企業(yè)應(yīng)積極制定PLC技術(shù)的應(yīng)用規(guī)范及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，使PLC技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而加強(qiáng)對(duì)PLC技術(shù)應(yīng)用的規(guī)范，提高PLC技術(shù)的應(yīng)用效能。為此，電氣工程企業(yè)應(yīng)積極合作，共同商討PLC技術(shù)的應(yīng)用步驟、應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確保PLC技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化應(yīng)用。
6技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用前景
6.1抗干擾性能更強(qiáng)
為避免自動(dòng)控制系統(tǒng)中引入干攏，PLC技術(shù)在自動(dòng)化控制中的應(yīng)用可以在電源上接入濾波電路或者增加具有屏蔽功能的隔離變壓器。并且，PLC技術(shù)在市場(chǎng)環(huán)境和電氣工程中的競(jìng)爭(zhēng)會(huì)更加激烈，技術(shù)工藝與技術(shù)操作也會(huì)越來越復(fù)雜。因此，PLC技術(shù)必須具備更加強(qiáng)大的抗干擾性能，確保技術(shù)應(yīng)用的安全性，適應(yīng)電氣工程對(duì)控制技術(shù)的高要求。
6.2數(shù)字化水平進(jìn)一步提高
在信息時(shí)代，數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在社會(huì)各領(lǐng)域中，PLC技術(shù)作為信息技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的重要組成部分，在電氣工程控制中有著較大的優(yōu)勢(shì)。然而，隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，PLC技術(shù)必須不斷提高其數(shù)字化水平，確保其良好的控制性能。另外，PLC技術(shù)研究人員應(yīng)加強(qiáng)PLC技術(shù)的數(shù)字化發(fā)展，以適應(yīng)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)對(duì)PLC技術(shù)的要求。由此可見，在未來發(fā)展過程中，PLC技術(shù)的數(shù)字化水平會(huì)進(jìn)一步提高。
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作者:蔣海忠 單位:寧波第二技師學(xué)院