PLC 技术在电气工程自动化控制中的应用探究

发表时间:2020/6/29   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:胡绪桢
[导读] 摘要:随着科技的不断进步和发展,机械生产方式已在逐渐取代落后的人工生产方式。
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        摘要:随着科技的不断进步和发展,机械生产方式已在逐渐取代落后的人工生产方式。而在电气工程领域,PLC技术为其实现自动化控制带来了新的机遇,它有助于促进系统的整体稳定且安全地运行。本文首先对 PLC 技术进行相关概述,之后论述了电气化自动控制中应用 PLC 技术的必要性,最后阐述了 PLC 技术在电气工程自动化控制中的具体应用策略。
        关键词:PLC 技术;电气工程;自动化控制
        科学技术的不断创新发展对各个领域都影响颇深。其中 PLC 技术就对电气工程的自动化控制产生了极大的影响。在电气工程自动化控制中运用 PLC 技术不仅能够创新电气工程自动化控制的运行机制,实现其信息和数据的数字化和智能化,还能提升电气工程的运行效率和运行质量。因此,在电气工程自动化控制中应用 PLC 技术是十分必要的。
        1PLC 技术概述
        PLC 称 之 为 可 编 程 控 制 器(Programmable Controller),由微处理器、存储器、输入输出端口、电源模块等构成,可智能控制自动化设备。其原理就是将输入的信号经过程序逻辑处理以后再将控制信号输出,从而实现智能化控制。
        1.1 PLC 的产生和发展
        20 世纪初,继电器、接触器、定时器、熔断器、开关触点等按照实际的需求以一定的逻辑关系以串联、自锁、并联、互锁等各种连接方式组成固定控制系统,用小电流来控制大电流进而实现对主电路的远程控制。之后又出现了了时间继电器、热继电器、行程开关、限位开关等低压电器,以便弥补简单接线逻辑无法满足诸多控制要求的缺憾。但随着科技的不断发展,人们对于设备控制精度、反应速度以及自身工作环境等方面的要求越来越高,传统的控制系统已无法满足人们的需求,并且其成本高、通用性差、精度低、检修困难等方面的缺点也逐渐暴露出来。随着计算机技术的不断应用,人们有意识地将电气控制系统和计算机程序控制结合起来,发明了可编程序逻辑控制器(Programmable Logical Controller),取代了继电接触器进行逻辑控制。到了20世纪末,计算机处理技术、微电子技术、网络技术的不断发展,促使微机化的可编程控制器取代了传统的单片机处理器所构成的控制元件,促进了 PLC 在控制能力、数据处理、远程输入、程序检查等方面的提升和突破。
        1.2 PLC 技术设计原则
        PLC 技术不仅能够对生产流程进行基础控制,还能对产品的质量进行监管,并具备系统故障维修功能。因此,在进行 PLC 技术设计时,我们要满足以下原则。第一,坚持“因地制宜”原则。应依据使用者对于控制系统的需求进行相关设计。第二,坚持质量原则。着重考虑控制系统运行的安全和稳定。第三,坚持经济效益原则。在不影响运行质量和效率的前提下,控制成本,优化系统设计。第四,坚持创新原则。对 PLC 技术的开发,留有升级改造的余地,便于系统进一步的拓展和完善。第五,坚持简洁原则,简化养护和维修工作。


        2电气化自动控制中应用 PLC 技术的必要性
        首先,PLC 技术本身具有诸多优势。第一,灵活性和通用性强。PLC 技术能够运用不同的软件完成不同的任务目标,并且 PLC 设备所占空间较小,此外,可编程控制器具有标准化的格式,用户可以依据自身需求配置相应的控制系统。第二,安全性和可靠性强。PLC 技术具有相对完善的自我检测和自我诊断功能,当系统出现故障时,能够快捷地进行故障排除和修复。第三,抗干扰性强。PLC 技术具有较强的抗冲击、抗电磁干扰能力,能够适应不同的工业生产环境。第四,应用可行性强。PLC 能够提供较为标准的通信接口形成 PLC 网络,实现网络的高覆盖率,并且在医疗、国防、航空、电气工程等领域都得到了广泛的应用。其次,在传统的电气工程中,我们往往要用成百上千的继电器、电子元件等才能组建一个完整的电气控制系统。而 PLC 技术能够仅仅通过一个简单的可编程逻辑控制器模块就实现了设备控制的自动化和绿色生产。并且,PLC 技术在逻辑控制、模拟控制、数据处理方面都有着极大的优势。最后,在电气工程自动化控制中,应用 PLC 技术能够变传统的接线逻辑为存储逻辑,一定程度上也降低了系统设计的难度。并且在大数据技术和信息技术的充分支持下,PLC 技术具有更强的可靠性。
        3PLC 技术在电气自动化控制中的应用
        3.1 PLC 技术在顺序控制中的应用
        PLC 控制系统作为顺序控制器是目前比较常见的一种工序控制应用方式。采用分层式控制系统,通过主站控制模块、自动控制模块、传感器的协调运转实现自动控制。例如在火力发电厂中,运用 PLC 技术进行顺序控制能够使炉渣和飞灰等废弃物得到有序高效清理,此外,在应用过程中还应注意做好远程控制、现场传感控制、主站层控制等联动问题,实现远程的一体化控制,进一步减轻电气运行控制的负担。
        3.2 PLC 技术在开关量控制中的应用
        在传统的电气工程自动化控制中,运用传统的机械继电器控制开关,存在着反馈时间长、运行速度慢、缺乏继电保护等缺点。而将 PLC 技术应用其中,则是将它当作一种虚拟的继电器使用,这提升了反应速度,实现了数据存储和智能控制的有机结合,一旦系统出现异常,则可进行快速应对和处理,一定程度上提升了自动化系统中开关控制量的稳定性和精准性。 3.3 PLC 技术在闭环控制中的应用泵类电机设备的电机启动,运用 PLC 技术即可实现闭环控制。也就是说,可利用控制器对模板进行控制实现开关的直接调节,进而实现主设备泵的自动开启或者关闭。
        4电气自动化控制中应用 PLC 技术的策略
        首先,要加快 PLC 技术的研发。相关人员应结合 PLC技术的发展现状和实际需求,并结合国内外实践应用实例进行应用理论的不断完善,实现 PLC 技术的不断创新发展。其次,要不断提升相关技术人员的专业理论水平和实际操作能力,要注重相关的培训工作。更新其知识储备,促使其了解技术前沿,提升其技术操作能力。最后,构建 PLC 技术应用标准。对其应用步骤、技术标准、检测标准、质量标准等进行统一规范,为进一步提升 PLC 技术的应用和普及奠定坚实的基础。
        参考文献
        [1]王金星 , 孙祖帅 .PLC 技术在电气工程自动化控制中的应用 [J]. 电子技术与软件工程 ,2019(20):126-127
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