电气自动化中的PLC控制技术应用

发表时间:2020/9/23   来源:《中国电业》2020年14期   作者:张时敏、夏超
[导读] 随着国家全方位的发展,对科研的深入研究,促使各领域都实现了智能化和自动化

          张时敏、夏超
          国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司 江苏 212000
          摘要:随着国家全方位的发展,对科研的深入研究,促使各领域都实现了智能化和自动化。在此背景下,电气自动化控制系统更是得到了优化提升。在传统的电气自动化控制系统中,其采用的是单线连接方式,且随着所需要安装和连接的机械设备的增多,大大地影响了机械电气自动化控制的质量和效率。研究发现,导入计算机中的可编程控制器(PLC)技术能够很好地改善传统电气自动化控制系统的不足。为此,文章对PLC控制技术在电气自动化中的应用展开研究,以供参考。
          关键词:电气自动化;PLC控制技术;应用分析
          引言
          PLC技术指可编程逻辑控制器技术,英文全称为ProgrammableLogicController,应用范围主要包括汽车加工、电梯自动化等领域,具有极大的技术优势,能够有效满足各领域中对自动化控制的需求,促进各领域的发展和提高。其主要特点在于PLC技术的先进技术原理以及在自动化控制中的充分结合,使PLC技术能够发挥出极高的使用价值。
          1PLC控制技术概述
          PLC控制技术是基于计算机设备所设计的数字运算操作电子系统,根据不同行业领域的不同需求,对于系统内部的执行运算逻辑等指令进行个性化的处理,从而达到利用输入输出数字来控制和管理各类型机械设备生产维护过程的目的。目前,随着电气自动化系统在各行业中的广泛推广与应用,PLC控制技术也得到了更加广泛的应用发展。PLC控制技术由电源、CPU、系统程序存储器、接口电路、功能模块以及通信模块组成,在电气自动化控制系统中,PLC控制技术能够通过细微的系统程序调整,实现对电气设备的灵活控制,如借助PLC控制技术实现对设备开关量的控制。
          2电气自动化中PLC控制技术应用优势
          2.1具有良好的适应性
          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。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。
          2.2具有良好可靠性和抗干扰能力
          在电气工程中,PLC软件的使用已经取代了很多继电器器件,这种软件可以在一定程度上减少机械设备控制相应工作任务量,同时还可减少因触点接触导致故障。PLC控制技术使用中具有很大可靠性,在极大程度上提高了系统对多种影响因素的抗干扰能力,PLC控制技术运用可有效减少故障出现。并且在干扰较强情况下能够正常工作,受到外界因素影响较小。目前,PLC技术已经逐渐步入发展成熟阶段,并在更多领域得到了广泛应用和认可,该技术已经成为工业控制设备中常用技术。
          2.3设备维护简单
          PLC编程技术与其他自动化技术的区别在于其数据存储方式的不同,PLC的数据存储方式采用的是存储逻辑法,大大减少了传统存储方法对存储空间的占用情况,同时存储方式的改变也使得电气设备的调试与维护更加便捷,而省去了PLC的系统编写时间,使得设计人员能够在极短的时间内实现自动化控制系统的构建,并根据电气设备实际生产的需要随时随地对程序代码进行改写,简化了电气设备的维护流程,降低了电气设备的维护成本,实现了对电器设备的及时优化,最大化工业生产的效益。
          2.4操作简单
          PLC系统的编程以及在编程中所采用的语言较为简单,这就使得整个PLC系统不会过于复杂,在运行过程中也不会增加额外的工作量。PLC系统能够应对新的控制任务,对于自身的软件系统进行及时的修改,并且这种修改往往只是适应性的小幅度修改,不需要对整个程序重新进行调整,由此可以看出PLC系统的应用过程是十分简单的。


          3PLC控制技术在电气自动化中的应用
          3.1开关量控制
          在电气自动化控制中,开关量控制与顺序控制是控制方式中应用范围最为广泛的。在传统的电气设备控制系统中以电磁集电器元件为主,时常发生触电故障等问题,使系统的正常运行受到严重的干扰。在接地线方面,传统控制系统的接线复杂性也极高,更增加了故障问题发生的可能性。PLC控制技术的应用首先能够将继电器元件进行替换,不仅降低了故障发生的概率,还能够提高系统运行的性能,减少日常维护的工作量。应用PLC控制技术能够使系统的辅助开关数目得以减少,并将多台断路器的信号予以集中,实现统一的控制处理。PLC控制技术还能通过系统中的编程功能对系统的运行方式进行相应的修改,使备用电源能够自动投入应用,提高系统处理数据信息的能力、系统运行的稳定性及可靠性。
          3.2顺序控制
          它是PLC控制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。
          3.3控制模拟量
          模拟量信号一般可以分为模拟量电压信号和模拟量电流信号两种,一般标准的信号为(1-5)V和(4-20)mA,当然也有其他的模拟量信号类型,例如:(0-10)V或者(0-20)mA等等。模拟量输入信号一般用AI表示,模拟量输出信号一般用AO来表示。常用的模拟量信号的电气设备:例如:远传压力表,模拟电位器,压力变送器,温度变送器,热电阻,变送器类的信号等等。由于电气设备的运行环境是处于不断变化的过程之中的,而PLC的工作特点就是对周围环境进行扫描,根据环境的改变自动调整输入变量,从而执行指令进行编写,使得电气设备的运行更符合环境要求的,所以,PLC工作时,相关的模拟变量一直随环境改变处于动态的变化之中,所以有必要对模拟量的变化情况进行管理与分析,这也就是控制模拟量的产生条件与其PLC控制技术中的重要作用。
          4在电气自动化中PLC控制技术需要注意的问题
          虽然PLC控制技术在电气自动化中应用广泛,但是要想实现该技术的持续良好应用,展开技术优化控制十分重要。对此,需要实现对PLC控制技术应用程度的深入开发,使其能够兼顾更加精细化、高密度的机械生产活动,更要求在技术开发过程中注意到节能减排的功能特点。比如开发PLC控制技术在对机械设备的能耗监控和管理中的积极作用,确保对于各种大型的机械设备能耗形成实际能耗数学算法,为机械设备的节能性能优化提供更加精准智能的控制管理。
          结束语
          PLC技术是一种被应用得十分广泛的控制技术,在工业自动化水平不断提高的今天,PLC控制技术仍然具有较强的优势,但PLC控制技术的开发与应用要在实际的工作中不断完善,不断寻求新的发展。
          参考文献
          [1]裴涛,张德锋.浅谈PLC在电气自动化中的应用现状及发展前景[J].中国科技投资,2017,(26):66-67.
          [2]徐国欣.浅析PLC技术在电气自动化系统中的应用研究[J].中国科技投资,2018,A(19):203-204.
          [3]曹明,蒋书银.浅析PLC在电气自动化中的应用[J].黑龙江科技信息,2015,(36):12-13.
          
         
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