电气设备自动化控制中PLC技术研究与发展

发表时间:2020/5/21   来源:《电力设备》2020年第3期   作者:刘明
[导读] 摘要:第二次世界大战过后,世界进入了信息技术时代,尤其在当前的21世纪得到长足发展。
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        摘要:第二次世界大战过后,世界进入了信息技术时代,尤其在当前的21世纪得到长足发展。信息化技术发展的同时还带动了许多新兴技术,比如我们将要谈到的PLC技术。PLC技术的应用范围在不断扩大,PLC以其独特的应用优势广受电力企业的喜爱,在电气设备自动化控制中发挥着重要作用,促进了轻工业的长足发展。文章将会讨论电气设备自动化控制中的PLC技术研究与发展。
        关键词:电气设备;自动化控制;PLC技术研究与发展
        一、PLC技术的简述
        PLC是可编程控制器的简写。PLC以计算机技术与自动化控制技术为标准,PLC技术在存放所编写的程序时,会借助到带有配置的存储区,在存储区的能部里完成计算,再通过数字方法或者模拟方法输入输出接口,这样就可以实现对机械设备的操纵,从而达到机械自动化的成效。CPC、存储器、外设编程器与输入输出接口是PLC的主要组成部分,能够实现较大程度地改进机械电气化设备,尽可能地达到了机电一体化标准。二十世纪七十年代后期,PLC技术正式问世,最初应用在汽车工业中,发展到九十年代,PLC完成速度不断加快,其运算与控制功能得到了更加广泛的应用,这就使得PLC的发展方向基本定型,那就是电气——仪表——计算机控制一体化。放眼当下的二十一世纪,PLC基础技术产品主要运用形式是DCS与FCS控制系统,放眼更加长远的将来,PLC基础技术产品不可能仅仅适用于基层系统,将会发展为一个新型开放式与全方位分布式的控制系统,到那时它的应用综合性会更强,智能传感技术与数字通讯技术、计算机控制技术会与其结合,有望成为一项引领科技时代的技术。
        二、PLC技术在电气设备自动化控制中的应用优势
        随着现代社会的不断发展,电气自动化控制技术得到了很大程度的提升,一部分出于应对电气自动化控制新形势的目的,PLC技术被广泛使用在电气自动化控制中。最明显的特点就是可以把二者的优点互相融合,生产更具智能化的产品,协调人类与机械设备之间的关系。除了电气自动化控制这一方面之外,其他方面的应用也是很广泛的,在这一过程中PLC技术不断成熟,使得PLC技术在网络控制方面的实力非常强悍,可以实现反应速度灵敏、网络覆盖率大与高度智能化,能够满足电气自动化控制的基本需求。同时PLC还具有很强的抗干扰能力,不容易发生故障,编程器拥有信息记录功能,即使是发生了故障,也可以及时根据提示信息排查故障进行检修,更换模板的方法最为迅速。
        三、PLC技术在电气设备自动化控制中的应用与未来发展前景
        3.1应用
        3.1.1控制模拟量
        模拟量是指在生产中可能出现的变量,比如速度与温度变量。预测难度比较大,无论是哪种生产过程,生产质量与进度都会受到影响,因此必须针对模拟量进行有效预测。在传统的工业模式中,根本不存在可行的技术,PLC技术的出现弥补了这一角色的空缺,PLC技术可以针对电气控制系统与电气模拟装置,对其中的多种模拟量进行有效预测,实现模拟量向数字的有效转换,高效配合控制器工作。


        3.1.2PLC可编程控制器在交通控制系统中的应用
        在交通控制系统中,主要是针对信号灯的自动化控制,一定程度上也可以实现交通系统总线的控制。信号灯自动化控制实现后,可以大大提高交通系统的应用效率,尤其是在交通事故与交通拥挤、混乱不堪时,可以看到很强的实际效果。现阶段的人工智能也正在蓬勃崛起,在交通系统的电子监控技术上取得了较大成就,提高了监控效率。这可以减轻人工监控的负担,缓解交通监督工作中的矛盾。由此可见,PLC应用在交通控制系统中,可以使交通管理更加科学合理,能使监控效果更加理想化。
        3.1.3步进控制
        从概念上说,步进控制是在多工步控制中,按顺序分步骤动作,只有前一步圆满完成,才可进行下一步操作的控制。在现今阶段PLC大量使用语句表达或者梯形图,通过这些手段直观反映步进控制。在制丝管控系统中,控制电机逻辑与电机的前后制动顺序是最为常见的,具体地,由标准化逻辑控制功能模块实现对电机逻辑的控制,这种模块可以使系统的可移植性与兼容性得到提高,保证系统稳定运行,降低维护成本,还可以提高系统的开发调试效率。
        3.1.4顺序控制中的应用
        在火力发电、钢铁冶炼与机械制造等工业中,工业子系统都使用到了顺序控制形式。举例来说,在煤炭输送系统中,系统的控制体系影响着整个工作流程,关系到生产效率与资源利用率,因此顺序控制体系的优越程度是很重要的。PLC技术已经在煤炭输送系统中得到了应用,生产效率明显得到了提高,缓解了人员作业的压力,提高了企业人力资源部的招收标准,人力资源成本也得到了降低,经济效益得到大幅度提升,有助于企业向现代化企业转型。
        3.1.5闭环过程控制
        拿模拟量来说,PLC技术可以实现开环与闭环控制。在制丝管控系统中,个别的先进进口设备仍旧使用开环控制,多数设备已经采用了闭环控制,针对主机设备中的温度、材料系数与环境系数等实行闭环控制,非滞后参数往往采用PI控制,采取PID控制方式控制相对滞后的参数,有效提高了控制效果。
        3.2未来发展趋势
        未来PLC技术的类型将会更会丰富,因为市场的需求量在不断增多,为了应对新形势,PLC技术必须向更多类型转化。同时计算能力与精确度也会得到提高,这是PLC技术的看家本领,必须得到重视。最终会实现高度的智能化、集合化,将会与未来的计算机网络化技术联系到一起,充分体现它的独特优势。
        结语
        总之,PLC技术自上世纪七十年代兴起以来,直到二十一世纪的今天,几十年的漫长岁月让其充分融合了计算机网络技术、数字化技术与通讯技术等,文章已经简要阐述了它在了电气自动化控制中的运用,希望相关人员能够好好了解,充分发挥PLC的控制价值。
        参考文献
        [1]刘铁中.PLC技术在电气设备自动化控制中的应用[J].科技视界,2013(15):115-117.
        [2]李善林.PLC技术在煤矿提升机电控系统中的应用[J].煤炭技术,2013(05):18-20.
        [3]李鹏.浅析PLC技术在电气自动化系统中的应用研究[J].电子制作,2013(2):103-105.
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