左远盛
广东省湛江市宝钢湛江钢铁有限公司 广东湛江524072
摘 要:电气自动化不断发展、日趋成熟，PLC控制技术因而得到不断完善和进步，并且其在电气设备自动化控制中发挥着至关重要的作用。和传统类型的电气化控制对比后不难发现，PLC控制技术的应用基础为微处理器，整合了计算机技术优势和继电器技术优势以及通讯技术优势，这便深度拓宽了PLC技术应用范畴。因为PLC技术的灵活性特点和可靠性特点十分突出，所以便成为了现代工业产业化发展的“宠儿”，本文将从实际角度出发，对电气设备自动化控制汇中PLC技术的应用要点予以详细分析与阐述。
关键词:PLC技术；电气设备；自动化控制
引 言
PLC技术的出现，弥补了传统电气自动化控制系统之弊端，为实现真正的电气系统自动化奠定了基础。当前PLC技术发展日益成熟，在如今电气自动化领域发挥着巨大作用，最为常见的就是输煤系统和除灰系统中使用PLC技术，企业工作效率得到了大幅度的提升。正因为PLC技术在自动化控制中被大力使用，所涉行业在其助力下得以不断发展，不仅提升了工作效率，也减少了成本投入，增加了企业经济收益。
一、PLC 技术在电气设备自动化控制中的优势
随着电气行业自动化建设的发展，传统控制技术的弊端逐渐显露。PLC技术凭借其优势在电气设备自动化控制中逐渐显露头角。在电气设备自动化控制中，PLC技术的优势主要表现在以下几点。第一，PLC技术作为整体化控制技术，其安装接线方式更为简洁，仅需完成电源、传输线和设备的连接，大幅降低了传统技术的重复性操作和相关工作人员安装的负担，并可在一定程度上降低人为失误。第二，在电气设备自动化控制中，PLC技术的安全性和稳定性较高，因此在自动化控制中可降低继电设备的使用率，避免周边环境的干扰，切实保障电气设备运行的安全，从而规避不必要的安全事故。第三，PLC技术简单，在实际应用中产生的能源损耗较低，意味着使用门槛不高，且符合当下生态环保和节约能源的行业号召。第四，因PLC技术具备较强的适应性，所以相比传统技术，PLC技术操作的容错率极高。在编程语言方面，它可降低逻辑图和梯形图进行程序修改及编译等的工作难度。此外，基础性维护工作可由基层员工自行开展，在PLC技术的支持下实现程序的自动修改增减，更易于人员分配，实现人岗协调。第五，PLC技术具有较强的自动识别能力。在电气设备自动化控制中，它可借助扫描功能完成系统数据检测，以保障输出数据的完整性，从而规避数据缺失造成的设备使用故障。
二、PLC技术在电气设备自动化控制中的应用
在PLC的操作流程中，其程序语言能够按照不同的符号以及图形来进行表达，例如梯形图、语句表、逻辑符号图以及高级编程语言等形式都是重要的表达方式，这些表达方式能够在整个工作流程中实现数据的呈现以及数据的解读。而在这个数据解读的过程中，PLC技术能够实现在顺序控制、闭环控制以及运动控制中的全面应用，且需要经过输入采样阶段、用户程序执行阶段以及输出刷新阶段来完成整个工作的流程。具体如图1所示。
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图1 PLC控制流程
2.1开关量的逻辑控制
在传统的电气设备控制中，主要采用的是继电器电路来操作与控制整个系统，但是其控制仅限于小规模、操作难度系数低的控制系统，对于大规模的、复杂的控制系统的应用程度则较低。随着我国经济建设水平的不断提高，工业生产的规模也在不断扩大，这就需要通过一种自动化水平高的系统来进行系统化的操作与控制。开关量的逻辑控制能够基于一种顺序控制系统来进行操作，能够应用于多个设备相连接的流水线操作。例如在电气设备的组合式机床的应用中，其能够按照一定的逻辑属性以数据通过译码的形式将数控装置的信号反送到各个关键的操作节点中，通过自动化的处理来实现复杂而精密产品的加工，从而通过一种数字化的系统性控制来进行整体的操作，提高劳动生产率。
2.2模拟量数字量控制
整个电气设备在自动化运作过程中，会受到运作环境的温度、压力、流量、速度等方面因素的影响，这些因素作为一种外界的模拟量，需要实现模拟量与数字量的系统化转化来进行后期的数字化操作与控制，并且基于一定的转换模式来进行整个编程系统的数据分析与统计。而模拟量多是非电量，而PLC只能处理数字量、电量，所以它们之间的转换要有传感器，把模拟量转换成数字量。这就需要在程序运作中经过变送器，把非标准的电量变成标准的电信号。例如在0～10 V的电压、12 000分辨率时被转换为0-1770Hex(0-6000)，12 000分辨率时被转换为0-2EE0Hex(0-12000)。在0～20 mA的电流时，在6000分辨率时被转换为0-1770Hex(0-6000)。在整个模拟量与数字量转化与控制的过程中，系统化的操作能够将基本的数据进行数字信号的转化，从而转化为程序能够识别的信号系统，以此来完善整个控制系统的运行。
2.3圆周、直线运动控制
PLC控制器能够通过系统化的操作与控制来实现圆周运动与直线运动的控制。例如在数据采集阶段，PLC控制系统能够以电子扫描方式依次输入相应的机械状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应单元内，输入数据之后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中相应单元PLC控制系统也将按由上而下的顺序依次扫描。在用户程序执行阶段，该系统在扫描每一条梯形图时，会先扫描梯形图左边由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算；然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态，或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态。这种运作模式能够应用于可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，且世界上各主要PLC控制器生产厂家的产品几乎都有运动控制功能，这些产品广泛应用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。
2.4系统闭环过程控制
系统性的闭环过程控制是PLC技术在电气自动化应用过程中一项技术性的补充，其能够通过自动、现场控制等形式来进行整个闭环的系统化操作，这也就能够使PLC控制系统在运作的过程中得到常规的控制系统的补偿，保障整个闭环过程控制的安全性。通常，电子调节单元、电液执行单元和转述测量单元是整个PLC应用系统的三个部分，这三个部分能够在整个系统化的运作中充当调节器的作用，从而在调节的过程中基于一定的机器运作规律来进行相应的系统化操作，保障其控制的合理性与可操作性。在目前我国电气闭环控制系统的运作中，整个系统的运作能够将泵机的工作时间控制在合理的大范围之内，从而通过具体运作时间的调整来减少对于泵机设备的损耗，避免长时间的运作对泵机产生损坏。
2.5通信数据处理控制
整个PLC系统控制器在运作过程中，能够基于数据的采集与整理来进行数据编号，并且通过相应的符号质量来进行信号的发送与传输。在这个过程中，首先是数据的自动化处理阶段。例如在PLC脉冲量的计算中，数控机床的角度控制能够通过系统化的控制来明确电机的细分数，从而通过计算来获得步进电机转一圈所需要的总脉冲数。然后确定步进电机滚轮直径，计算滚轮周长，以此来计算每一脉冲运行距离，最后才能计算设定距离所要运行的脉冲数。其次，要实现电气设备的智能化通信，PLC系统需要通过多个通信接口的连接来进行信号的传输与接收。比如数控机床的加工精度一般可达0.05～0.1 mm，其主要是按数字信号形式控制的，数控装置每输出一脉冲信号，则机床移动部件移动一脉冲当量(一般为0.001 mm)，而且机床进给传动链的反向间隙与丝杆螺距平均误差可由数控装置进行补偿 。可以说，通信数据的处理与分析，正是PLC系统化操作中自动化、数据化、智能化的表现。
三、结束语
综上所述；结合传统电器设备自动化控制的特点使用PLC技术,不仅能够促进接线操作的简化。而且通过开关量化控制,提高了电气设备自动化操作系统的稳定性,PLC技术作为电器自动化操作的媒介,促进通信技术与信息技术的融合,对于电气设备的自动化控制目标的实现,能够确保其稳定运行,并且在完善传统电气设备缺陷的基础上,充分有效的提升了电气设备输送效率。
参考文献
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