基于PLC的电气工程设备自动化启动调试方法研究

发表时间:2020/10/10   来源:《当代电力文化》2020年第14期   作者:汪慧明
[导读] 随着时代的发展和社会的进步,人们对于生活质量的要求也越来越高
        汪慧明
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        摘要:随着时代的发展和社会的进步,人们对于生活质量的要求也越来越高,电气工程设备自动化控制的发展进步使很多以往需要人们自己进行操作控制的工作可以通过电气工程进行控制,提高了人们工作的效率,降低了失误的发生几率。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,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。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对基于PLC的电气工程设备自动化启动调试方法研究提出了一些建议,仅供参考。
        关键词:基于PLC;电气工程设备;自动化启动;调试方法
引言
        随着时代的发展进步,人们对于机械控制、工作效率和生活水平的要求不断提高,这就要求科技不断进行发展进步,电气工程自动化控制的发展与运用,使人们对工业机械的控制更加方便快捷,使工作的效率得到了提升。但社会的进步也对电气工程自动化控制提出了更高的要求,将PLC技术运用到电气工程设备自动化控制中,不但使工程设计更加科学、合理,而且使人们的控制更加简单,更加便捷。提高了工程机械的运行效率,保证了人们生命财产的安全,促进了企业经济效益的提高,满足了人们对提升电气工程自动化控制水平的需求。
1、PLC概述
        PLC的是集互联网技术、计算机技术为一体的可编程控制处理器,由于其与各新兴技术结合的特性,因此,PLC在我国出现的时间并不长,进入工业生产领域的时间也并不久,PLC技术是随着互联网与计算机技术的成熟与发展出现的,这种技术在上个世纪七十年代进入我国,真正成熟与发展则是在上世纪九十年代,这时候的PLC技术才具备全自动一体化的控制功能。发展至今,PLC已经具备多种控制系统,但使用最广泛的仍然是集散与现场总线控制这两种自动化控制系统,这两种控制方式因其错误率低、应用效果好的特性被广泛用于工业生产的方方面面,极大促进了工业生产的自动化进程。
2、PLC技术的优势
        2.1可靠性较高
        结合PLC控制系统的特点可知,系统内部的开关动作主要由无触点半导体电路组成,明显减少了电路接触不良现象的出现。在PLC系统中,I/O接口电路全部采取光电隔离,工业现场外部的各项电路和PLC系统内部电路实现完全隔离,不同模块之间采取有效的屏蔽方法,避免出现辐射干扰现象。同时,PLC系统运用性能较好的开关电源,能够有效淘汰质量不达标的器件。PLC系统的自我诊断能力较强,若系统电源出现运行故障,系统CPU能够及时采取控制措施,避免系统故障不断扩大。由于PLC系统的可靠性较高,将其应用到电气工程及其自动化控制系统中,可以取得良好的应用效果。
        2.2安装与维修方便
        PLC系统安装简单,无需专业机房,能够在不同的工业环境下实现稳定运行。系统运行期间,技术人员将工程中的各项设备和PLC系统中I/O端稳定连接,即可能够直接投入到实际的运行中。各个模块的安装流程简便,为技术人员的故障查找提供了更多便利。因为系统采取模块化结构,一旦某个模块出现运行故障,技术人员可以直接更换故障模块,快速恢复系统运行。
3、电气工程设备自动化启动调试方法
        3.1基于PLC的设备启动调试协议
        具体协议如下:(1)传感协议:为解决设备运行过程中,初始数据不稳定等问题,需要在调式结构中添加传感器,并明确传感协议,在传感结构中主要可以分为物理层、访问控制层、网络层以及应用层4个主要层级。针对不同层级需要输入不同的协议约定和启动管理步骤,并根据协议约定度数据参数进行管理和规范,具体协议流程如图1所示。(2)启动协议:在对设备进行启动试调的过程中,假设在设备运行过程中,系统电路存在两个不能同时断开的开关,分别记为A、B。在设备运行过程中,B始终处于断开的状态,直至A端口出现问题出现断开现象时,则链接B。(3)调试协议:在PLC逻辑控制器运行过程中,若W为设备中的液压缸在设备初始启动状态下的延时接通数值,W'为标准接通数值,且1≥W>W'>0。在运行过程中,若出现数据异常现象,则W的数值无限接近于1,当W=1时,此时A、B开关都处于断开状态,则需要对启动数据进行规范,利用PLC的特征在数据库输入修改符号,以便对数值进行排序和检测,排查问题数值并对其进行修复或删除处理,从而保证设备在初始运行状态下的安全和稳定。
        
        3.2设备自动化启动调试算法优化
        若设备在运行过程中的干扰数值为x,设备运行的期望参数为y,最高抗扰数值为z高斯噪声为d组成,设备初始启动状态下的延时接通数值为W,标准接通数值为W',则:δ=∑(W-W')/2dlim(x+y+z)(1)在设备启动过程中会产生稀疏基ψ且满足d=ψ+s(x+y+z)。其中s表示设备运行过程中的管理数值,f表示相应的调试系数向量,则时域信号a的观测值b算法分别为:a=d-φψ=ψ[s(x+y+z)-φ](2)b=ψ∑∑fφ{u(a-s)W-W'+1}(3)根据上述算法可知,若设备在启动过程中存在系数干扰可记为t,则在对设备进行管理和调试的过程中,对异常数据的重构数值为u。为保障调试的有效性,对算法数值进行迭代处理。其算法如下:ι=[W-W'+1]ut(4)基于上述算法进一步对设备自动化调试标准化数值进行计算,若在计算过程中,k和n分别表示对测控数值的管理参数和抗扰性数值,在调数据进行重构处理的过程中会产生扩充数值,记为r,在多次迭代后对控制性参数进行压缩处理获取调试信号能量,具体可写为:22=22n-r*2w-w'+kι22(5)进一步对以上算法进行规范,以设备启动过程中产生的能量数值进行排查计算,从而对相关调试阈值进行合理设定。在设备启动的过程中,相邻的残差能力值会对迭代数值产生干扰,为消除残差能力数值,需要对其进行归一化处理,具体处理方法如下:η2=22-2w-w'-1/22(6)通过上述算法可有效实现对设备启动过程中干扰信息残差的数值进行有效地控制和处理,可更好地对设备启动调试系数进行合理规范,保证设备的稳定运行。
结束语
        随着我国经济实力的不断增强,对科技也越来越重视,而PLC技术的研究和开发是PLC技术发展最快的一个方面,近几年PLC技术取得了长远的进步,特别是在电气工程自动化设备控制的各个领域发挥着重要的作用,PLC技术不仅仅为电气自动化工业带来了良好的发展前景,同时也为企业带来了巨大的收益,PLC技术在控制领域中打破了传统电气自动化企业机械控制的局限性,因为在电气自动化控制系统中PLC技术能够促进企业的快速发展,把握整个企业的发展方向。
参考文献
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