PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用分析 郭金鹏

发表时间:2020/9/22   来源:《基层建设》2020年第15期   作者:郭金鹏
[导读] 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。
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        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:PLC技术;电气工程;自动化控制;运用
        1导言
        PLC技术的广泛应用成为了推动电气工程自动化控制的契机,很多学者经过研究发现,将PLC技术运用到电气工程自动化控制中,能够明显的提升控制的效果,促进工作效率的提升。因此,我们要对在电气工程自动化控制中如何应用PLC技术进行研究分析,促进电气工程自动化控制的发展,提高人们的工作效率,为生活提供便利。
        2 PLC自动控制技术概述
        2.1概念
        PLC技术本质是一种可编译逻辑控制器,在实际应用过程中相当于一台小型计算机的作用,从当前控制系统的应用来看PLC技术优势明显,在应用中取得了良好应用效果,未来还将具有广阔的发展空间。PLC控制借助于计算机技术等先进的技术,通过输入与输出模块、储存器、微控控制等有效实现了在线编程,其控制的可靠性更高。从软件系统构成来看,往往包含了用户程序与系统程序。PLC技术的应用过程中主要是执行逻辑控制功能的过程,包含了输出刷新、程序执行与输入采样等环节。微控制器是PLC的关键部件,通信接口的存在使内外部信息可保持高效、安全的传输状态,而微控制器主要负责进行外部设备的控制,保证了控制的整体效果。
        2.2应用PLC技术的优势
        现代的PLC技术不仅应用了信息技术,而且还融合了大数据技术的优点,对于系统控制和计算、运算能力都有了不小的增强,同时为PLC技术运用了抗干扰系统,使其能够在多种条件、多种环境下都能够进行有效的运行和控制,拓宽了应用范围和作用效果,发展后的PLC技术变得更加精简,系统内部的集成化程度更高,需要进行的外部连接更少,在电气工程自动化控制中,能够有效地缩短系统运行周期,提高工作效率,对操作和控制的难度进行降低,同时使维护保养人的工作更加方便快捷,使PLC技术和电气工程自动化控制更安全可靠。
        3 PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用分析
        3.1 PLC可以针对设备系统按顺序进行管理
        对于电气设施来讲,若长时间处在运转状态,不但会造成设备的巨大损耗,同时会浪费大量能源,这两者都会导致企业的运营投入的提高,减小企业的利润回报,但是PLC技术的应用为解决这一问题提供了可能。依靠使用PLC技术能够完成对电气设施工作顺序的科学控制,由此强化了电气控制系统的安全性、稳定性以及灵敏性。另外,PLC设备能够基于使用者的事先设定程序来开展不同的控制任务,由此完成对电气设施的各个部门的科学控制。由于PLC技术可以按照顺序进行开关和开关量的控制,预防了传统技术模式下,开关顺序不清晰导致的设备运转效率低下、能源浪费严重等方面的问题,由此让电气设施的整体运行质量得到了明显加强。具体来讲,在PLC技术背景下,将其组成的主站和远程IO进行连接,依靠通讯总线完成IO站和传感器之间的连接和通讯信号的传输,由此实现远程操作管理的功能,这便是PLC技术在电气自动化系统当中所实现的顺序控制功能。
        3.2开关量控制
        传统电气工程自动化设备内部线路很复杂,需要专业技术人员长时间进行维护,并且维护难度较大,同时还会影响设备运行效率和正常生产工作。

PLC系统通过开关量控制可以实现对系统内部的实时监测,一定程度上减轻了线路检测维修人员的工作压力,也提升了系统整体运行稳定性。如某钢铁厂连退生产线过热水系统是供应给清洗段使用的。原先水泵的补水动作是由继电器来实现的。原来压力控制不稳定,波动比较大,造成继电器频繁动作,导致继电器经常损坏。对原系统进行改造,把原先的由继电器控制改成由西门子200系列PLC控制,新系统在程序里设置了延时,避免压力波动造成的继电器动作频繁,从而提高过热水系统运行的稳定性。另外,通过PLC技术开关量控制系统可以实现系统自我故障诊断、自我修复的能力,一方面其能够实时监测系统各部分状态,对可能发生的故障进行提前预警和自动化处理;另一方面,可以对已经发生的故障进行数据记录、分析,技术人员可以根据这些信息降低后续系统故障发生的概率。提前性故障预警、故障发生时快速处理、故障解决后的数据信息分析,都能够全面降低电气自动化控制系统故障率,提升设备运行的可靠性。
        3.3 PLC技术在数控和反馈方面的应用
        保证机械工作效率、企业产品质量,以及电气工程自动化控制水平方面主要就是对机械的监控,在常规的人为控制机械运行中,人们是一个人活着多个人操控一台机械,对于机械的故障与问题能够及时发现和检查。使用传统的电气工程自动化控制后,虽然减少了企业人员的支出,一定程度上提高了机械的运行效率,但对于问题的发现排查却加大了不少难度,在电气工程自动化控制出现问题时,需要逐一进行检查、维修,如果出现问题的机械短时间内无法修复或者损坏,就需要进行拆卸和替换,而如果是断电方面出现问题,也需要人为进行关闭机械运行,对人们的生命安全造成威胁,降低了工作的效率;运用PLC技术对电气工程进行监控,则能够很好地解决这些问题,反馈技术能够实时的向操作者展示机械运行的状态,方便操作者进行管理控制,对运行中产生的问题也能够及时的反应,加快工作人员的检修速度和工作效率,PLC数控技术的应用则能够准确的判断出机械出现故障的原因,对于某些故障可以主动修复或者由操作者进行指令修复解决,其他的故障则能够为检修人员提供具体的问题所在,免除了对故障机械进行全面排查的麻烦,有利于相关人员判断最佳解决方案,提高人员和机械的工作效率,促进企业的经济利益提高和电气工程自动化控制技术的发展进步
        3.4闭环控制预警
        闭环控制是电气自动化实施过程中的重要组成部分,电气自动化预警系统在执行各项指令过程中会存在很多连续的指令,且指令会跟随工况发生变化,为保证运行时各机组安全性就需采取闭环处理模式,提高系统中数字量与模拟量的转化效率。该技术能为转化过程提供保证并强化转化时的相互性,如在温度闭环控制时,可通过技术控制把温度的曲线变化转化为电压信号反馈给中控计算机,最终以标准电流与电压的形式输出,得到最终的模型量。此外,PLC控制系统在闭环控制系统中的应用可提高变频器设备的可靠性和操作便利性,使电气自动化执行各项命令的过程更加稳定和高效。PLC控制系统主要是通过泵类集中控制来实现,在PLC控制系统的选择上要根据不同泵的具体情况来加以选择与应用,以保证变频器可保持在最佳运行状态下。从PLC控制系统在闭环控制中的应用效果来看,具有其他控制系统所无法比拟的优势,有效简化了操作方法,使得变频器设备运行的可靠性与安全性大大提高,优化了闭环控制的整体性能。
        4结束语
        总之,合理利用PLC技术于电气自动化控制系统中,能够对传统控制技术中所存在的突出问题进行有效改善,不但让控制系统自身的稳定性、安全性、可靠性得到显著提升,也让控制能力变得更为优秀,另外,当前我国PLC技术应用的标准化程度也越来越好,这让PLC技术展现出更加优秀的开放性,为中国的各行业经济建设打下了坚实的基础。
        参考文献:
        [1]刘德胜.电气工程自动化控制中PLC技术的应用探究[J].当代化工研究,2019(16);58-59.
        [2]郭婵.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用分析[J].科学咨询(科技•管理),2019(12);88.
        [3]袁酉亮.PLC技术在电气设备自动化控制中的应用研究[J].软件,2019,40(12);97-99.
        [4]贺朝东.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用分析[J].电子制作,2019(01);74-75+94.
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