馮德峰 吳國(guó)江

（常熟市龍騰特種鋼有限公司燒結(jié)廠  江蘇常熟市  215511）

摘 要：隨著時(shí)代的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，自動(dòng)化技術(shù)也得到了很好的創(chuàng)新和大范圍應(yīng)用，尤其是PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的應(yīng)用得到了人們的一致好評(píng)，真正實(shí)現(xiàn)了PLC技術(shù)和其他多種技術(shù)手段之間的有效聯(lián)合運(yùn)用，推動(dòng)我國(guó)自動(dòng)化控制能力的快速發(fā)展，也為電氣設(shè)備應(yīng)用技術(shù)的長(zhǎng)足發(fā)展提供了可靠的前提保障。鑒于此，本文主要對(duì)PLC技術(shù)的幾種常見類型、應(yīng)用優(yōu)勢(shì)、在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的應(yīng)用原理以及具體應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的論述。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù)；電氣設(shè)備；自動(dòng)化控制；應(yīng)用

1  PLC技術(shù)概述

1.1  PLC技術(shù)類型

1.1.1  FCS系統(tǒng)

FCS系統(tǒng)其實(shí)就指的是現(xiàn)場(chǎng)總線型控制模塊，其主要功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備體系當(dāng)中各開關(guān)的有效操控，在具體應(yīng)用過程中體現(xiàn)出以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)：一，利用完善的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和高效的數(shù)字通信傳輸服務(wù)系統(tǒng)，更好地保證了電氣裝置運(yùn)行過程的穩(wěn)定性，同時(shí)也提高了數(shù)據(jù)信息的傳輸效率。二，根據(jù)電氣裝置具體需求搭建合理的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，促使機(jī)械裝置不斷向著自動(dòng)化和智能化方向發(fā)展。

1.1.2 DCS系統(tǒng)

該系統(tǒng)比其他PLC技術(shù)要求更加嚴(yán)苛，其主要作用是降低電氣設(shè)備運(yùn)行過程中風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生幾率，并利用交互端口實(shí)現(xiàn)測(cè)定服務(wù)和控制體系之間的有效融合。再通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分析功能對(duì)設(shè)備運(yùn)行各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行分析整合，為設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提供良好的環(huán)境。也可以說(shuō)DCS系統(tǒng)在電氣設(shè)備運(yùn)行中發(fā)揮著分散的功效，因?yàn)槠淇梢詫⑦\(yùn)行階段存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行合理分散，有效控制風(fēng)險(xiǎn)所帶來(lái)的負(fù)面影響，將經(jīng)濟(jì)虧損降至最低^[1]。我國(guó)目前的DCS模塊主要包括顯示系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及通信系統(tǒng)三大核心內(nèi)容。

1.2 PLC的優(yōu)勢(shì)

（1）PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的應(yīng)用不但可以有效提升設(shè)備工作效率和工作質(zhì)量，在很大程度上優(yōu)化了成本投入，而且實(shí)際操作較為簡(jiǎn)便，非常適用于電氣設(shè)備生產(chǎn)服務(wù)工作中。

（2）PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的應(yīng)用體現(xiàn)出多樣化的服務(wù)功能，不但能夠很好地滿足設(shè)備運(yùn)行要求，而且還可以結(jié)合具體需求制定差異化的配套服務(wù)方案，使其可以更好地兼容到各個(gè)電氣設(shè)備當(dāng)中，提供個(gè)性化服務(wù)。

（3）以往傳統(tǒng)的電氣設(shè)備生產(chǎn)過程和操作非常復(fù)雜，生產(chǎn)效率也偏低，根本無(wú)法很好地滿足現(xiàn)代化社會(huì)實(shí)際發(fā)展的需求，更不可能提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。而PLC技術(shù)的應(yīng)用可以打破這種局面，有效推動(dòng)電氣行業(yè)的快速發(fā)展。

2   PLC技術(shù)自動(dòng)控制化工作原理

以往傳統(tǒng)的電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中主要是利用繼電器的邏輯控制功能，而PLC技術(shù)自動(dòng)化控制系統(tǒng)則相當(dāng)于一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)設(shè)備，通過實(shí)現(xiàn)編寫好的程序?qū)?shí)際操作過程進(jìn)行控制，該項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用極大程度上推動(dòng)了我國(guó)工業(yè)化水平的提升和發(fā)展。從工作原理和操作過程來(lái)看，PLC技術(shù)電氣設(shè)備自動(dòng)化控制并不復(fù)雜，主要運(yùn)用了技術(shù)工作人員所熟知的梯形圖編程方式，所以技術(shù)人員在實(shí)際操作的時(shí)候容易上手^[2]。除此之外，PLC技術(shù)自動(dòng)化控制系統(tǒng)本身體現(xiàn)出較高的精準(zhǔn)性、穩(wěn)定性和抗干擾能力，這就大大提高了系統(tǒng)的可信度。PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中的運(yùn)用，還有效延長(zhǎng)了系統(tǒng)的運(yùn)行壽命，簡(jiǎn)化了設(shè)備日常維護(hù)工作。再加上PLC系統(tǒng)本身體積偏小、連接方式簡(jiǎn)單且拆卸容易，所以被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化領(lǐng)域當(dāng)中。當(dāng)然想要保證實(shí)際應(yīng)用過程的穩(wěn)步前進(jìn)，還要求工作人員嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行操作。

3  電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用

3.1  PLC技術(shù)應(yīng)用在變頻器中

變頻器實(shí)際運(yùn)行過程中，通常情況下都是通過調(diào)節(jié)方式對(duì)系統(tǒng)控制面板實(shí)施控制，這種操作模式最大的優(yōu)勢(shì)就是在不用頻繁改變電動(dòng)機(jī)設(shè)備轉(zhuǎn)速，只需要偶爾改變場(chǎng)合就實(shí)現(xiàn)了對(duì)變頻器的有效控制。還有一種方式是嚴(yán)格控制變頻器設(shè)備端子，在采用這種控制方式的時(shí)候，需要合理組合變頻器設(shè)備控制端子層面的邏輯數(shù)據(jù)輸入端口，使不同預(yù)制速度設(shè)置的各項(xiàng)工作都可以在此完成，之后再運(yùn)用邏輯輸入端口控制值實(shí)施輸出和控制，通過這樣的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器設(shè)備運(yùn)行過程的有效管控^[3]。在電動(dòng)機(jī)設(shè)備開始運(yùn)行之前就需要綜合多方面情況制定相應(yīng)的規(guī)章制度，并嚴(yán)格按照規(guī)定內(nèi)容對(duì)電機(jī)設(shè)備實(shí)施啟停和調(diào)整轉(zhuǎn)速操作，與此同時(shí)還要事先設(shè)定好電機(jī)設(shè)備的固定頻率。但是因?yàn)檫@種變頻器控制模式操作成本偏高，并且無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)平滑線的連續(xù)調(diào)速，也無(wú)法保證控制的精確度，所以一般只適用于那些對(duì)精度要求不太高的場(chǎng)合。利用PLC技術(shù)對(duì)變頻器設(shè)備運(yùn)行過程進(jìn)行控制被叫作模擬控制方式，在此過程中模擬量發(fā)揮著十分重要的作用，其可以作用于設(shè)備電壓信號(hào)控制輸出，很容易發(fā)生線路電壓大幅度下降現(xiàn)象，嚴(yán)重威脅著整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行過程的安全性和可靠性。這種通信控制模式的作用原理較為簡(jiǎn)單，只需要連接有關(guān)電纜設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻設(shè)備的有效監(jiān)視和控制，大大提高了設(shè)備運(yùn)行過程的穩(wěn)定性和精準(zhǔn)度。由此可以看出，在變頻器運(yùn)行過程中合理運(yùn)用PLC技術(shù)，可以有效提高系統(tǒng)運(yùn)行效率和質(zhì)量。

3.2  PLC技術(shù)應(yīng)用在控制開關(guān)量中

根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，電氣設(shè)備自動(dòng)化控制開關(guān)的邏輯性存在較高的復(fù)雜性，想要高效率、高質(zhì)量完成電氣開關(guān)各項(xiàng)操作，就必須詳細(xì)了解每一個(gè)開關(guān)量的邏輯關(guān)系，合理把控開關(guān)順序，可是以往傳統(tǒng)的人工操控模式很容易導(dǎo)致各類失誤的出現(xiàn)，而PLC技術(shù)的運(yùn)用就可以避免此類現(xiàn)象的發(fā)生。再加上PLC技術(shù)自身體現(xiàn)出較強(qiáng)的抗干擾性和非常好的可靠性及安全性，所以還可以應(yīng)用到屏蔽雙絞線設(shè)備和對(duì)流線加裝設(shè)備等多種模式當(dāng)中，大大降低了設(shè)備內(nèi)部電路損壞的發(fā)生幾率^[4]。在對(duì)運(yùn)輸體系當(dāng)中相關(guān)存儲(chǔ)器設(shè)備進(jìn)行調(diào)整的時(shí)候，首先需要輸入由技術(shù)人員事先編寫好的指令，主要是對(duì)賦值變量時(shí)間、控制對(duì)象、生產(chǎn)順序以及控制命令的設(shè)定。在控制開關(guān)過程中，當(dāng)賦值和變量值一致的時(shí)候，控制開關(guān)區(qū)域就會(huì)處于閉合狀態(tài)，結(jié)合電氣設(shè)備設(shè)計(jì)要求對(duì)開關(guān)閉合時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格管控，可以更好地保證開關(guān)邏輯順序的合理性，進(jìn)一步為電氣設(shè)備自動(dòng)化的正常運(yùn)行提供保障。

3.3  PLC技術(shù)應(yīng)用在控制順序中

電氣設(shè)備運(yùn)行過程往往需要消耗巨大的能量，但將PLC技術(shù)運(yùn)用到電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中可以改善這一現(xiàn)狀，彌補(bǔ)能源不足狀況，同時(shí)還在一定程度上優(yōu)化了繼電器設(shè)備，提高電氣設(shè)備控制效率和質(zhì)量。將PLC技術(shù)應(yīng)用到電氣設(shè)備自動(dòng)化控制過程中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)械設(shè)備的單獨(dú)控制，從而有效避免了順序紊亂狀況的出現(xiàn)，有效提高電氣設(shè)備反應(yīng)速率。除此之外，PLC技術(shù)的融入使人工電器設(shè)備運(yùn)用傳感器設(shè)備網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)控制點(diǎn)的升級(jí)優(yōu)化，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備自動(dòng)化控制過程的有效管控，為電氣設(shè)備的有序運(yùn)行創(chuàng)造良好的外部環(huán)境。現(xiàn)如今國(guó)內(nèi)的電氣設(shè)備中的自動(dòng)化技術(shù)不斷的升級(jí)與發(fā)展，特別是 PLC 技術(shù)被廣泛的運(yùn)用到電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)之中，能夠有效的提升電氣設(shè)備自動(dòng)化水準(zhǔn)以及智能化水準(zhǔn)，保障電氣設(shè)備在自動(dòng)化運(yùn)行的過程中能夠有較高的質(zhì)量、效率。

3.4  PLC技術(shù)應(yīng)用在閉環(huán)控制系統(tǒng)中

就目前階段來(lái)講，電氣自動(dòng)化的控制系統(tǒng)包含半自動(dòng)化控制系統(tǒng)、全自動(dòng)化控制系統(tǒng)以及手動(dòng)控制系統(tǒng)等模式，在對(duì)閉環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行控制的時(shí)候，需要引入PLC技術(shù)，能夠有效的提升設(shè)備運(yùn)用的性能。PLC技術(shù)作為一種輔助技術(shù)應(yīng)用到電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中發(fā)揮著十分重要的作用，尤其是在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的作用體現(xiàn)地更為明顯。比如，在泵類電機(jī)運(yùn)行過程中，通過對(duì)PLC技術(shù)的運(yùn)用不但可以手動(dòng)操控，還實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化啟停操控，在自動(dòng)啟動(dòng)電氣設(shè)備的時(shí)候，主要是以時(shí)間作為依據(jù)合理選擇主備用泵。如果想要實(shí)施人工操控，工作人員便可以在機(jī)旁將設(shè)備調(diào)整為手動(dòng)操控模式，并做好開關(guān)調(diào)試工作，根據(jù)具體需求對(duì)設(shè)備進(jìn)行啟動(dòng)和停止操作^[5]。將以往傳統(tǒng)操作模式和PLC技術(shù)充分結(jié)合在一起，可以更好地保證泵機(jī)開合的安全性，同時(shí)也大大減少了各類運(yùn)行故障的出現(xiàn)。

4  結(jié)束語(yǔ)

總而言之，隨著時(shí)代的發(fā)展，尤其是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，各行各業(yè)日常生產(chǎn)都需要融入更多的現(xiàn)代化技術(shù)，以有效提升系統(tǒng)運(yùn)行效率和質(zhì)量，其中PLC就是一種非常重要的現(xiàn)代化技術(shù)，將其運(yùn)用到電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中，不但可以簡(jiǎn)化以往自動(dòng)化控制系統(tǒng)的繁雜程序，而且還節(jié)約了設(shè)備運(yùn)行成本，為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。在信息化大環(huán)境下，還需要我們進(jìn)一步加大對(duì)PLC技術(shù)的研究力度，推動(dòng)我國(guó)電氣設(shè)備自動(dòng)化的長(zhǎng)足發(fā)展。

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