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摘要:随着社会的发展,生活水平的不断提升,人们对精细化的生活有了更高的要求,产品的多样化逐渐淘汰了落后的人工生产方式,机械自动化生产逐渐受到重视,为机电控制技术的发展提供了空间。PLC技术结合了计算机技术与现代控制技术,与传统机电控制技术相比,PLC技术的可靠性、高效性、灵活性可以更好的满足生产中的机电控制要求,提高电气自动化水平。在电气工程自动控制中应用PLC技术可以促进电气工程的可持续发展,具有非常重要的实践应用意义。
关键词:PLC技术;电气自动化;控制应用
随着我国智能制造与计算机控制技术的快速发展,PLC技术在当前的电气工程中发挥着越来越重要的作用。借助PLC技术效率高、精确度高的特点,能够为我国机电行业控制技术的发展起到有力推进作用,因此本文就以PLC技术在电气工程自动化控制的应用进行分析,通过对PLC技术作用与应用价值的阐述,从而为PLC技术的应用提供有效的参考。
1 PLC技术概述
1.1 PLC技术简介
PLC技术是随着微机技术发展而出现的产物,该技术充分利用了微处理器技术的优点,弥补了传统控制技术中的功耗高、可靠性低等缺陷不足。PLC技术由美国科研人员在20世纪60年代提出,技术应用简单,无需进行采用专业的计算机语言进行编程,通过简单的继电器梯形图指令即可实现操作。PLC技术是一种可编程逻辑控制器,将其应用在电气自动化控制系统中,简化了控制程序,降低了自动化控制的能源消耗,提高了自动化控制的灵敏度,经过这些年的发展,PLC技术也越来越成熟,应用的领域也在不断扩大,提高了工业生产中的自动化控制水平,推动了社会经济的发展。
1.2 PLC技术优势
PLC是一种全新的控制技术,和传统技术相比其具有很多的优势。例如在具体的安装过程中,我们可以发现PLC技术的接线方式简单。而且其作为一个整体,我们只需要将相应的传输线和电源进行相连,这样不仅能够减少相关工作人员的任务量,而且还能够减少人为操作失误等问题的发生。PLC技术还具有良好的安全性和稳定性,因此在具体的应用中通常不会出现什么问题,而这一特点对于电气工程的自动化控制也是十分重要的。而通过PLC技术的使用,我们也发现其具有功耗较低的特点,而且其所需要使用到的组成单位十分简单,因此对能源的需求量也是相对较低的,因此在我国目前的能源现状下十分适用。此外,PLC技术还具有良好的适应性,因此可以很好地融入电气工程自动化设备系统当中,有效地开展工作。最后该技术还具有良好的灵活性,对相关操作人员的编程技术没有过高的要求,甚至不需要相关人员专门学习和计算机有关的知识,便可以利用PLC系统来有效地开展工作,其操作十分简单易懂,因此也极大地降低了工作人员自身的工作难度。而且其所具有的自动识别功能,还可以通过扫描来自主分析系统的输出数据,从而能够有效识别数据的传输过程是否存在缺陷。
2 PLC技术在电气自动化控制中的应用
2.1在控制开关量逻辑中的应用
电气操作控制中,逻辑开关程序复杂,需要精准的把握各个逻辑开关的顺序,为了提高控制效果,可以应用PLC技术对开关量逻辑控制进行设计。由于PLC技术具有可靠性高、抗干扰能力强等特点,应用该技术可以减少内部电路受到的环境干扰,提高控制效果。基于PLC技术的开关量逻辑控制的基本步骤为:根据控制功能,将输入信号和输出信号之间建立逻辑函数关系,列出逻辑状态表;得到逻辑函数之后进行简化或者变换;简化之后的函数,可以利用PLC的逻辑指令实现其函数关系,编写控制指令,作出I/O分配,得到PLC的梯形图;如果有特殊控制要求,添加特殊要求的程序;对程序进行上机调试、修改。
在控制系统中输入PLC控制指令之后,根据设定的控制对象赋值变量、时间与生产顺序指令的赋值变量实现逻辑开关量控制,当开关赋值与对象赋值变量一致的时候,开关闭合,反之,开关开启。PLC控制根据编写的指令实现逻辑开关的有效开启与闭合,从而保证电气自动化系统的高效、有序运行。如,矿用组合开关控制的电气设备主要包括泵、转载机、破碎机、溜头高低速切换装置等,基于PLC设计的八组合开关由1个主PLC、8个子PLC组成,主PLC控制系统输入信号主要有采煤启动信号、隔离开关的开闭状态信号等,输出信号主要是与外部联络的信号。子PLC控制系统主要对驱动器进行控制,输入信号为驱动器的开闭状态信号、电流信号等,输出信号主要是驱动器的启停信号,该开关控制系统的组合方式灵活,控制程序实现简单,短路保护时间≤100ms,PLC系统故障率低。
2.2顺序控制
顺序控制是PLC技术所拥有的基本功能之一,而在电气工程自动化控制当中,可以有效地实现顺序控制过程。经过长期的发展后,PLC的顺序控制功能也变得更加具有可靠性,而且可以有效地满足我国目前所提出的关于节能控制方面的要求。而数据控制可以具体分成有序的若干部序或者说若干阶段,而每一阶段都有着自己需要完成的动作,从每一步转移到具体的下一步都是具有条件的。当满足条件后,如果上一步的动作还没有结束,那么下一步的动作便会直接开始,而执行的动作则会被清除。PLC会根据系统的具体状态和输出量的状态来划分出相应的阶段,而在各个控制阶段其控制输出量并不会发生变化。通过PLC的顺序控制,可以有效满足电气工程的自动化控制要求,而且具有较高的可靠性。
2.3管理系统方面
PLC技术通过计算机信息技术的结合,为企业便捷化管理提供更多可能性,在进行自动化操作过程中可以加入实时通讯技术,将设备操作人员、管理人员、用户人员对目标货物进行实时跟踪查询,对企业货物的变更有了全生命周期的监管,所以,未来企业电气自动化PLC的发展会逐渐脱离人员的实际控制,通过电力电子技术将多元化操作进行远距离控制。
2.4在闭环控制系统中的应用
在电气自动化闭环控制系统中应用PLC技术可以提升设备的综合控制性能。比如,基于PLC的电梯闭环控制系统,包括PLC核心控制器、拽引机、变频器等,基于PLC技术的电梯控制过程如下:电梯停止在某一楼层之后,使用时按上或者下按钮,电控PLC控制中心接收到召唤信号之后,对拽引机发出控制命令,拽引机启动到达电梯轿厢的楼层位置停止之后,电梯发出响铃,同时打开电梯门和轿厢门。人进入轿厢之后,PLC启动超重检测装置,如果超过设定的重量值,如果超出则报警,如果未超出则电梯正常运行,计时器开始进行计时,5S后如果未出现异常则自动关闭电梯门和轿厢门。按下需要去的楼层按钮,PLC发出控制指令,拽引机启动,达到选定楼层之后停止,在这个过程中变频器调节电梯的运行速度。通过PLC对电梯运行系统进行控制,提高了电梯运行的控制精度,控制系统有防止误操作的电路联锁和控制保护功能,电梯启动和停止运行平稳。
结语
可以发现PLC技术在具体的应用中具有极高的优越性,但在目前的电气工程自动化控制设计当中还存在着一些问题。对此我们需要通过运用PLC技术来对系统各要素进行有效控制,从而更好地满足市场需求的变化,并为电气工程的自动化控制提供全新的动力。对此,相关研究人员应该加大研究力度,并利用新的思想新的技术,不断提升研究水平,通过具体的实践来发现其所存在的问题,并采取有效的对策来进行解决。从而使PLC技术可以更具有针对性和适用性,使PLC技术可以在电气工程自动化控制当中更好地发挥作用。
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