PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用研究論文
導(dǎo)語(yǔ)：PLC 全稱是可編程邏輯控制器，根據(jù)其字面意思可以理解為是一類可以用來(lái)編程的存儲(chǔ)設(shè)備，用于內(nèi)部進(jìn)行存儲(chǔ)的程序，可以執(zhí)行多種指令。下面是小編為大家整理的PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用研究論文，歡迎閱讀。
摘要：文章簡(jiǎn)述了電氣自動(dòng)化及PLC技術(shù)的工作原理，并分析了PLC技術(shù)在空調(diào)系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、電力系統(tǒng)等電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的應(yīng)用，以供同行交流探討。
關(guān)鍵詞：PLC；電氣自動(dòng)化；應(yīng)用
近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)電氣自動(dòng)化控制也得到了快速的發(fā)展，許多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。PLC可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，簡(jiǎn)稱PLC）是一種建立在計(jì)算機(jī)技術(shù)之上的可編程控制器，在它的內(nèi)部存儲(chǔ)程序中應(yīng)用，可以執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、討數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的一系列的指令，是一種人性化的設(shè)計(jì)，其不但解決了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)中的不足之處，更是增強(qiáng)了電氣自動(dòng)化設(shè)備的工作水平，將其工作效率和生產(chǎn)速度提高到一個(gè)新檔次的同時(shí)，還減低了操作難度，因而PLC技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中。
一、電氣自動(dòng)化及PLC技術(shù)概述
�。ㄒ唬╇姎庾詣�(dòng)化
電氣自動(dòng)化所指的就是將電氣工程相關(guān)的工作方式、自動(dòng)化控制以及電力電子技術(shù)、信息處理、研制開(kāi)發(fā)等和計(jì)算機(jī)結(jié)合在一起的一門學(xué)科�，F(xiàn)在電氣自動(dòng)化發(fā)展方向?yàn)殡姎夤I(yè)自動(dòng)化和計(jì)算技術(shù)間的相融合，隨著客戶端、個(gè)人計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)及服務(wù)器的發(fā)展，電氣自動(dòng)化在工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展也正朝著分布式、信息化及開(kāi)發(fā)化前進(jìn)。
�。ǘ㏄LC技術(shù)
PCL是可編程控制器的簡(jiǎn)稱，是專門為滿足工業(yè)生產(chǎn)的要求，進(jìn)而設(shè)計(jì)制作的一種數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)，是一種可編程存儲(chǔ)器，能夠執(zhí)行各種指令，例如記錄、運(yùn)算以及控制等，并且該技術(shù)還可以采取模擬量的方式，把存儲(chǔ)內(nèi)容輸出（輸入），進(jìn)而有效控制工業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程。PLC實(shí)質(zhì)上是一臺(tái)專門用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，它的硬件結(jié)構(gòu)和計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)―本相同也包括：電源、CPU、存儲(chǔ)器、輸入＼輸出設(shè)備等。PLC的工作主要是采用順序邏輯掃描技術(shù)來(lái)進(jìn)行工作的，工作過(guò)程包括：輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)環(huán)節(jié)。輸入采樣環(huán)節(jié)：在這個(gè)環(huán)節(jié)中，PLC通過(guò)應(yīng)用掃描的方式對(duì)輸入數(shù)據(jù)的狀態(tài)進(jìn)行讀取，然后將這些讀取的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為映像區(qū)單元。當(dāng)數(shù)據(jù)輸入完畢后，整個(gè)系統(tǒng)便進(jìn)入到用戶程序執(zhí)行環(huán)節(jié)；用戶程序執(zhí)行環(huán)節(jié)：該環(huán)節(jié)中，PLC通過(guò)自上而下的順序?qū)τ脩舫绦蜻M(jìn)行掃描，如果遇到梯形圖，PLC則采用先左后右的順序進(jìn)行邏輯計(jì)算，根據(jù)計(jì)算出的結(jié)果，將邏輯線圈中的數(shù)據(jù)狀態(tài)進(jìn)行刷新，最后進(jìn)入輸出刷新環(huán)節(jié)；輸出刷新環(huán)節(jié)：在該環(huán)節(jié)中，PLC系統(tǒng)的CPU會(huì)嚴(yán)格按照映像區(qū)中的數(shù)據(jù)狀態(tài)，將所有的輸出鎖存電路進(jìn)行刷新，然后將這些刷新后的輸出鎖存電路輸入到相應(yīng)的電路驅(qū)動(dòng)設(shè)備中去。
二、PLC在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的應(yīng)用
�。ǘ㏄LC技術(shù)在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用
目前，在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、國(guó)防以及社會(huì)社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，都廣泛地應(yīng)用了中央空調(diào)系統(tǒng)，已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ鐣?huì)生產(chǎn)生活當(dāng)中的一項(xiàng)必不可少的工業(yè)系統(tǒng)。例如，在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，有些產(chǎn)品（電子產(chǎn)品、食品等）對(duì)環(huán)境溫度的要求較高，這時(shí)，就需要在生產(chǎn)車間中安裝中央空調(diào)系統(tǒng)以用來(lái)控制和確保車間內(nèi)的溫度始終保持在產(chǎn)品需求的溫度范圍之內(nèi)，從而更好地確保產(chǎn)品生產(chǎn)的順利。冷凍系統(tǒng)是空調(diào)系統(tǒng)的重要組成部分。，其控制方式主要有數(shù)字、繼電器及PLC三種制冷系統(tǒng)控制，最早的繼電氣控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，能量消耗也較大，容易導(dǎo)致故障發(fā)生，此種系統(tǒng)已逐漸被淘汰；繼后的直接數(shù)字控制的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)智能化，缺點(diǎn)是自身抗干擾能力較弱，分級(jí)分步機(jī)構(gòu)的應(yīng)用也有一定局限性，而且應(yīng)用范圍局限性較大：而PLC在此方面運(yùn)行具有較大可靠性，它的維護(hù)也較為簡(jiǎn)單、方便，抗干擾性也比較強(qiáng)。將PLC技術(shù)運(yùn)用到中央空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)，能夠使空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行更加的平穩(wěn)，在系統(tǒng)維護(hù)上也極為便捷。此外，PLC控制系統(tǒng)當(dāng)中的PID調(diào)節(jié)，還可以使空調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)人看守的水平。PLC技術(shù)不但有極高的智能化水平與抗干擾能力，同時(shí)對(duì)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也沒(méi)有很高的要求，系統(tǒng)運(yùn)作極為安全、可靠，現(xiàn)今PLC控制系統(tǒng)已發(fā)展為中央空調(diào)內(nèi)運(yùn)用最為普遍的一種控制系統(tǒng)。此外，通過(guò)大量實(shí)踐表明，將PLC技術(shù)運(yùn)用到中央空調(diào)的冷凍站系統(tǒng)內(nèi)，是具有可行性的，中央空調(diào)冷凍站PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行具備安全性、可靠性、平穩(wěn)性，且維護(hù)方便等特點(diǎn)，其不但營(yíng)造了良好的系統(tǒng)運(yùn)作環(huán)節(jié)，且具有極高的性價(jià)比。
（二）PLC技術(shù)在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)自動(dòng)化水平的提升，數(shù)控技術(shù)已被普遍運(yùn)用在工業(yè)生產(chǎn)中，且是一種不可或缺的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)。連續(xù)控制系統(tǒng)、點(diǎn)位控制系統(tǒng)以及直線控制系統(tǒng)是當(dāng)前市場(chǎng)上常用的數(shù)控系統(tǒng)。在工業(yè)生產(chǎn)中，數(shù)控系統(tǒng)主要用于機(jī)械加工，其中點(diǎn)位控制一般用于孔加工機(jī)床，是為了在加工過(guò)程中實(shí)現(xiàn)由一個(gè)位置向另一個(gè)位置的精確移動(dòng)，一般來(lái)說(shuō)并不考慮加工物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，移動(dòng)過(guò)程中也一般不進(jìn)行加工，所以，它不具有依賴性。目前，數(shù)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)主要有兩種方式，即全功能數(shù)控裝置和單板機(jī)控制，這兩種控制系統(tǒng)都應(yīng)用了PLC，只不過(guò)在功能和應(yīng)用范圍上有很大的區(qū)別。數(shù)控裝置采用全功能的數(shù)控裝置，這種裝置除了要進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)外，還要考慮工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中的.抗干擾問(wèn)題。全功能數(shù)控裝置的功能非常完善，但是價(jià)格非常昂貴，對(duì)于一些企業(yè)來(lái)說(shuō)這種裝置的許多功能完全是多余的。為了滿足一般企業(yè)的發(fā)展需要，市場(chǎng)上出現(xiàn)了基于PLC的第二種系統(tǒng)即單板機(jī)數(shù)據(jù)系統(tǒng)，它是為了解決傳統(tǒng)單片機(jī)中長(zhǎng)期存在的設(shè)計(jì)硬件電路、接口電路、驅(qū)動(dòng)電路和抗干擾問(wèn)題，不僅能根據(jù)生產(chǎn)需要調(diào)整機(jī)床功能，還能根據(jù)技術(shù)進(jìn)步對(duì)機(jī)床功能進(jìn)行升級(jí)，這一點(diǎn)不僅滿足了很多中小企業(yè)的發(fā)展需要，對(duì)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理更具有靈活性。
�。ㄈ㏄LC技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
在電力系統(tǒng)中，如水處理、輸煤、除灰及除渣等輔助系統(tǒng)的工藝流程需要有順序控制或開(kāi)關(guān)量控制，隨著國(guó)家節(jié)能減排計(jì)劃的不斷深入，在此行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中把提高效益、降低資源的損耗制定為企業(yè)管理的最終目標(biāo)，這就對(duì)輔助自動(dòng)控制水平提出較高要求，要求把輔助系統(tǒng)的能耗降到最低點(diǎn)，所以現(xiàn)在許多大型火電企業(yè)中的輔助系統(tǒng)把原來(lái)的繼電控制器運(yùn)用了PLC技術(shù)進(jìn)行替代。由于PLC技術(shù)的線路具有自己的公共端，所以大大地減少了在接線時(shí)出錯(cuò)誤的頻率。并且當(dāng)PLC應(yīng)用于電系統(tǒng)時(shí)，能夠閃光的電源是不需要專門配備的，只要有不復(fù)雜的接線就可以了。另一方面，PLC技術(shù)控制系統(tǒng)起到輔助作用使開(kāi)關(guān)數(shù)量較少，工作人員的負(fù)擔(dān)也就相應(yīng)的變小。由PLC技術(shù)組成的備用電源裝置每種運(yùn)行方法的實(shí)現(xiàn)是利用編程來(lái)進(jìn)行的，它的備用電源開(kāi)和關(guān)的判斷標(biāo)準(zhǔn)是所收集到的運(yùn)行信號(hào)，控制系統(tǒng)的作用是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯上的判斷和處理，它能夠把系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)加以兼顧，系統(tǒng)的操作比較簡(jiǎn)便、接線容易實(shí)現(xiàn)以及抗干擾性較強(qiáng)，所以使供電的穩(wěn)定性改善。
總之，自PLC技術(shù)應(yīng)用于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)后，系統(tǒng)的繼電器邏輯得到了簡(jiǎn)化，成本大幅度降低，系統(tǒng)可靠性也得到了提高。但值得注意的是，在一些電磁干擾過(guò)于強(qiáng)烈或者生產(chǎn)環(huán)境極其惡劣的環(huán)境下，PLC也有失誤情況，因此還需不斷提升PLC的設(shè)計(jì)和研究，使它能滿足各種場(chǎng)合的運(yùn)用要求。
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