PLC技术在电气工程自动化控制中的应用

发表时间:2020/8/18   来源:《工程管理前沿》2020年第6卷11期   作者:曲野萌
[导读] 21世纪科学技术迅速发展,各种高科技应运而生
        摘要:21世纪科学技术迅速发展,各种高科技应运而生,PLC技术不仅应用在社会生产中,也对人们的生活产生了或多或少的影响,提高了人们的物质生活质量。在电气工程自动化控制领域中PLC有着不可替代的作用。其突出性能使电气工程自动化控制向规范化方向发展,使其运行效率更加高效。基于此,本文对PLC技术在电气工程自动化控制中的应用展开粗浅的探讨,以期让广大读者对PLC技术拥有一个更加清晰的认知,为PLC技术的完善与优化提供一些参考与借鉴。
        关键词:PLC技术;电气自动化;应用
引言
        PLC技术是科学技术和信息化技术的衍生产物,促进了大规模集成化电路的发展。PLC技术主要应用于电气设备的自动化控制中,增强了电气设备的通用性、稳定性和可靠性,有效提高了电气企业的经济效益。随着PLC技术的普及,我国电气工程自动化控制水平越来越高,由此看来,它具有极大的应用价值,下文对其在电气工程自动化控制中的应用展开分析。
        1 PLC技术相关概述
        1.1 PLC技术的发展历程
        PLC的中文全名为可编程逻辑控制器,是一种智能化的电气控制技术。PLC电气自动化控制技术相对复杂,不同于计算机控制、单片机控制、继电器控制等其它类型的控制技术。计算机控制需要配备计算机,而计算机的内部结构极为复杂,包含很多电子元件,所以它对使用环境提出了较高的要求,计算机控制也只能在室内进行,室外作业的难度较大。在工业生产中的很多方面都涉及到了单片机控制,主要应用于设备控制和数据采集,因为单片机控制的配置较为简单,所以使用成本相对较低。由于单片机控制的功能较少,因而无法应用于控制精密仪器中。继电器控制主要通过控制系统来调整继电器的触头动作,但是它的功能简单、耗能大、寿命小,近几年已经逐渐被淘汰[1]。PLC技术集成了上述几种控制技术的优点,克服了它们的应用缺陷,受到很多电气生产企业的青睐。应用PLC技术的控制系统中包含了内部储存器,其中存放了控制内存,主要采用半导体电路控制。PLC自动化控制技术相比于计算机控制较为简单,控制功能也比较少,但是多于单片机控制和继电器控制。由于PLC自动化控制技术具有较强的稳定性和可靠性,很多工业现场都应用了这一技术,并表现出良好的效果。
        1.2 可编程逻辑控制器的发展和应用现状
        PLC从研发到使用已经有了几十年的历程,它在很多控制系统中都取得了成功,近几年相关专家学者不断对其进行深入研究,以便扩大它的应用范围,PLC技术得到了良好的发展。在PLC技术的应用初期,它只应用于传统的制造行业,而且用于较为简单的控制系统中,随着PLC技术的进一步发展,人们逐步将其推广使用到其它行业中。最能发挥出PLC技术优势的领域就是电气自动化控制,它在电气工程中有着良好的使用前景,应用PLC技术自动化控制系统的电气工程发生了革命性的变化。可编程逻辑控制器在电气工程的很多控制环节都有所应用,顺序控制、开关控制和闭环控制就是常见的PLC技术控制实例,这些控制处于电气工程的核心控制地位[2]。在电气工程的各控制系统和控制环节中使用最多的控制单元就是顺序控制,它是一切控制环节的基础,从目前来看,PLC技术在电气工程的顺序控制中已经趋于成熟。开关控制的功能是根据控制系统中开关通断和模式切换的逻辑关系,完成从一条控制线路切换到另一条控制线路的任务。电气设备的负反馈系统中经常使用闭环控制,在电机转速控制、水泵功率控制、水位控制等方面都有所应用。
        2 PLC技术在电气工程自动化控制的应用方面
        2.1顺序控制方面
        PLC技术受到各行各业的热烈欢迎,在生产过程中,主要核心能力就是顺序器来对电气工程进行合理地控制。之所以PLC技术被尝试用做顺序控制器,是因为PLC技术能将电气工程的一道道生产工序程序化,使其能够变成流水线作业。

PLC技术在强力除灰方面具有无人能敌的能力,同时也是其强有力的核心部件,就比如各种供电厂,当其发电时,决定权在于自动化控制系统,其控制的能力将直接影响其生产效率,如果自动化控制系统没有正常发挥自己的实力,就会降低生产效率。
        2.2开关量控制方面
        PLC技术的可编程存储器取代了传统的机械触点继电器,因其内部各继电器节点反应时间很短,几乎接近于零,但是传统继电器的反应时间相对来说稍微有点慢。在电路断电时,传统的机器并不能进行及时有效的控制。经过漫长的时间的考验,专家们发现PLC技术在使用过程中存在一些问题,经过不断探索实验后,决定采取在自动切换系统的同时使用PLC技术的大胆的方法,果不其然,PLC在自动切换系统中反应快让其发挥出更好的性能,这一无可挑剔的结合提高生产效率[3]。
        2.3闭环控制方面
        电气工程自动化控制系统在正常工作时,一般会受到周围一些不可避免的因素的影响,例如温度、压强、以及相关的物理变量等。因此,在电气工程自动化控制的过程中还需要不时的监控。在PLC刚开始萌芽时,PLC的优势并没有充分展现出来,人们也没意识到它的重要性。后来,随着PLC技术的不断发展和创新,PLC在闭环控制中的优势得到了充分地体现。PLC技术的自动化控制完全符合现代对机械类的要求,PLC能够很好的控制机器的运行,因此提高了电气设备生产的效率。为了进一步完善PLC的相关功能,一些生产商家在PLC控制系统中添加PID指令,只需改变某些参数,就可以实现对PID的控制。
        3 PLC技术在电气工程自动化控制的未来发展预测
        在科技日新月异的快速发展之下,提高电气自动化控制技术,可以进一步推动PLC的发展,更在某一程度上增强PLC的设计能力。在此背景下,PLC在未来的发展中将呈现出以下几方面的变化:(1)稳定性增强。由于PLC的生产受周围环境因素的影响,在应用过程中,环境也并没有严格要求,所以运算的结果难免会存在小的误差。因此应增强其抗干扰能力,提高稳定性。(2)简单,方便。PLC技术专业性太强,推广范围就会受限,在满足自动化控制要求下,尽量使操作更简单一点,维修更容易让人掌握一点。(3)加强网络化技术。在互联网的普及下,人们对通信功能的要求也在提高,所以PLC技术需要在网络化技术方面有更深入的研究,使两者能够无缝融合,使人们的生活能够变得更好[4]。(4)向农业方向发展,现在如果想提高全国生产总值,必须要解决的就是民生的问题,把PLC技术应用到农业或渔业当中,使农业自动化,向一体化方向发展。不仅解决农民生活的基本问题还能推动农业绿色发展,响应了国家绿色生产的号召,也为国家解决了从基层脱贫的目标,为国家从根本上解决了民生问题。PLC技术若能全面系统发展,则电气工程自动化控制才能越来越完美,应用领域也能越来越开放,不受限制。
        结束语
        总而言之,PLC技术在电气工程自动化控制中表现出极高的应用价值,有效提高了电气设备的运行效率。随着计算机技术的发展,PLC技术也在不断更新,为了充分发挥出PLC技术的应用优势,相关操作人员需要提高自身的操作水平,学习更多关于PLC技术的知识。
        参考文献
        [1]陈萧,刘松涛,程赛葛.电气工程自动化控制中PLC技术的应用研究[J].电子测试,2019(Z1):39-40.
        [2]王宪华.基于PLC技术在电气工程自动化控制中的应用分析[J].科技创新与应用,2019(05):151-152.
        [3]张艳梅.基于PLC技术在电气工程自动化控制中的应用[J].科技经济导刊,2019,27(03):82.
        [4]刘峰,杨谊.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用[J].河南科技,2018(35):71-72.
       
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