(上汽通用(沈阳)北盛汽车有限公司 辽宁省沈阳市 110000)
摘要:随着社会发展和经济水平提升以及科学技术的进步,我国的经济生产当中工业生产逐渐成为其主要的支柱型产业,并且在信息技术和网络技术、计算机技术快速发展的推动下,工业生产也逐渐实现了机械电气自动化,极大地提升了生产效率和生产质量。PLC技术是电气工程当中较为重要的组成部分,能够通过编程操作进行指令的发布,达到机械生产自动化控制的目的。为切实提高电气自动化系统的有效控制水平,提高自动化生产效果,就必须在PLC技术的应用上进行创新和突破,因此,相关技术部门必须要做好自电气自动化中PLC技术的应用研究。
关键词:电气自动化;PLC控制技术;应用
1 PLC系统的工作原理与应用优势
1.1工作原理
PLC系统是应用数字技术与程序输入的方式发出执行指令,该系统主要包括六个部分,即中央处理器、电源、保存装置、输入输出接口、功能模板与通信装置。工作原理是通过输入采样、程序执行、输出刷新来完成对生产工序的操作和控制。输入采样阶段是将产品的相关技术参数以记忆扫描的方式存储在I/O映象区,然后对各种信息数据进行逻辑运算,并根据运算结果,刷新逻辑线圈在系统RAM存储区域中对应位置的状态,或者确定是否执行该梯形图所规定的特殊指令。当程序执行环节结束后,CPU按照I/O映象区内对应的状态与数据刷新输出锁存电路,再通过输出电路的动力驱动,支配外部设备完成整个生产流程。
1.2应用优势
PLC取代了传统的中间继电器、时间继电器以及计数器等组件,使得接线工作大幅减少,同时PLC的用户执行程序完全可以在实验室当中模拟调试完成,如果在系统运行过程中发生故障,可以通过修改程序指令的方法,快速排除故障隐患,节省了大量的系统调试时间。同时,PLC系统具有故障自行诊断与显示功能,因此,发生故障的几率相对较小,这就减少了系统维修工作量,节约了维修成本。此外,PLC系统虽然体积小,但是功能齐全,内部可供用户选择的编程元件多达上千种,能够对工业生产全过程进行分散控制、集中管理。
2电气工程自动化控制中PLC技术的应用
2.1 PLC技术在顺序控制中的应用
PLC技术发展出的顺序控制功能使企业的生产运营和家庭生活都更加安全和便捷。在企业进行生产经营时,可以通过远程的操控和控制及其工作时间来完成产品的生产,一个人可以操作多台机械,降低了企业对人员的支出,改善了工作环境,更加方便管理控制,同时利用PLC技术的顺序控制功能,能够使机械按照时间和顺序进行逐步操作,有效的避免了失误的风险,对人们的生命财产安全进行了保障;PLC技术对人们生活中电气工程自动化控制也提供了很大的便利,PLC与智能化的系统相结合,人们可以进行远程的操作控制。比如,在下班回家的路上启动自动控制系统,按顺序执行预设好的家庭工作,减少人们的工作任务量,使用PLC的温度控制在室内温度达到某以标准时断电,回到家即可享受舒适的温度等,在为人们提供便利的同时保证了人们的安全,避免了事故的发生,满足了人们的电气工程自动化控制的需求,提高了电气工程自动化控制的水平。
2.2 PLC技术在闭环控制中的应用
自动化电气控制系统中,可以采取多种方式启动电机,如自动方式、手动方式等。采取自动启动方式的时候,应用PLC,可以实现闭环控制。以温控系统为例,借助热电偶检测加热炉的温度,将热电偶的输出电信号通过温度变送器转换为标准量程电流,然后传输给模拟量输入模块,经A/D转换之后,便能获得与温度成比例的数字量。然后,CPU主板会对预先设定的温度值与获取的数字量进行对比分析,然后按照PID控制算法进行误差运算,得到运算结果之后,传送给输出模块,并经D/A转换,获得电流信号,从而发挥自动控制电动调节阀开度的效果,达到了闭环控制。采取这样的控制方式,可以有效控制闭环中各种干扰因素,使被控量能与给定值无限接近。除此之外,为了实现对闭环控制过程的简化,可以直接应用PID控制器,PID控制器为闭环控制器,本身结构比较简单,且无需被控对象的数学模型,使用方便,灵活性较强。
2.3开关量控制中PLC的应用
开关量指的是,非连续性信号的采集与输出,比较常见的是遥信采集、遥控输出。开关量主要包括1和0两种典型状态,这是取决于数字电路开关的基本性质。电子设备最基本的两种功能便是开和关,一般来说,开关量控制主要是借助设备内部的继电器来进行实现。以往开关量控制中借助点磁性继电器的时候,操作触点较多,系统接线操作比较复杂,使得开关量控制极易受到各种干扰因素的影响,而威胁其可靠性及稳定性,导致开关量控制的运行效率差。开关量控制中应用PIC,主要是应用中间继电器,来达到智能化控制、数据存储的目的,并以此来实现对控制系统的优化,提高系统控制效果,且可以确保开关量的稳定。除此之外,电气工程中比较常用的机械继电器,其具备开关控制功能,但经过实践发现,开关控制的反馈时间较长,若是系统出现短路,则不能发挥继电保护的效果。通过应用PIC进行开关量控制,便能有效解决这一问题。
3提升电气设备自动化控制中PLC技术运用效果建议
3.1深入研究PCL技术
PLC技术属于现代化的先进技术,有非常大的研发空间。所以,电气行业工作人员需要深入研发PCL技术,并且增加资金投入,将PCL技术和电气设备自动化控制技术充分融合:①积极创新相关技术,了解电气设备自动化控制技术的操作方法,尤其是PCL技术操作规范,优化PLC技术应用方案;②对于PCL技术的应用,工作人员要调取以往工作中积累的经验,并且树立创新观念,针对工作中存在的问题提出自己的意见,对工作行为进行反思,通过有效的方案将问题解决。现如今,PCL技术正处于飞速发展的状态下,必须要加强对PCL技术发展动态的关注,结合时代发展趋势优化现有技术方案,提高电气设备自动化控制效果。
3.2培养专业PLC技术人才
对于电气行业而言,人才是其中最重要的因素。所以,必须要将人才培养作为发展的要点。PCL技术人才的培养,需要从基础理论、实践技能两个方面入手制定培训方案,结合企业需求带领所有技术人员接受PCL技术培训,并且组织实践活动,提高技术人员的操作水平[4]。例如,某电气生产企业组织技术人员培训的过程中,专门制定培训方案,针对现有PCL技术人员需要指导其掌握全新的技术,将PCL技术与电气设备自动化控制进行结合,对于新入职的技术人员,则进行专业技能、职业素养、综合素质、基础理论的培训,按照工作岗位要求制定针对性的PCL技术培养计划。如此一来,真正提高了该企业内部PLC技术人员专业水平。
3.3提高PLC技术标准规范性
电气设备标准必须要为PCL技术实践应用提供指导,所以企业中的工作人员需要对现有PCL技术的应用标准进行完善,保证电气设备应用标准的统一性与规范性。
结束语:综上所述,我国制造业不论是在覆盖范围,相关企业数量,均处于世界领先地位,而随着对自动化控制技术的应用,使得机械电气工程技术获得了更好的发展,拥有了更加广阔应用前景。而随着电器工程向自动化于信息化方向发展,PLC技术作为实现自动化控制的有效方式,不仅可提升制造企业工作效率,为企业发展提供更多助力,而且还可推动自动化技术以及相关工程和设备进步,在行业发展中起着至关重要作用。这就要求必须提升对PLC技术的重视程度,并提升对其了解和掌握,从而有效应用PLC技术。
参考文献:
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[3]黄立忠.电气工程自动化控制中PLC技术的应用[J].世界有色金属,2018(24):161+163.
[4]王汉斌.PLC技术在电气自动化控制中的运用[J].科技风,2019(05):96.
[5]陈镜波.PLC技术在电气自动化中的应用[J].机电信息,2013(09):106-107.