PLC技术在电气工程及其自动化控制

发表时间:2020/11/25   来源:《当代电力文化》2020年第19期   作者:蒋宽
[导读] 随着科技的进步,智能化技术广泛应用于电气工程中,其中PLC技术作为一种智能化控制技术,其在电气工程中的应用,有利于提高电气工程的自动化控制水平。
        蒋宽
        中天钢铁集团有限公司 江苏省 213100
        摘要:随着科技的进步,智能化技术广泛应用于电气工程中,其中PLC技术作为一种智能化控制技术,其在电气工程中的应用,有利于提高电气工程的自动化控制水平。基于此,本文先是简要介绍PLC技术,然后具体探讨该技术在冶金电气工程及其自动化控制中的应用,以供参考。
        关键词:PLC技术;电气工程;自动化控制;应用

        PLC技术在电气工程的中的应用,是机电一体化未来发展的重要方向。PLC作为一种新型的智能化控制技术,其在冶金电气工程中的应用,融合了自动化控制、物联网、大数据等先进技术,能够有效提升电气工程自动化控制的效果,并且在实际的控制过程中,可以快速获取电气设备的运行状况,并采取有效的措施保证电气设备运行的稳定性和可靠性,进而提高钢铁冶金企业的经济效益。目前在我国电气工程自动化控制中,PLC技术受到了广泛的关注,其具有较大的应用价值。
1、PLC技术的概述
        PLC全名为可编程逻辑控制器,实际上一种智能化的电气控制技术,早期该技术主要应用在简单的控制系统中,随着PLC技术的不断发展,目前在电气自动化控制领域广泛应用,且发挥着重要的作用,促使了电气工程发生了较大的变化,因此也具有较广阔的发展前景。
        从工作原理来看,PLC存储器发挥着重要的作用,其具有较强的存储功能,且具有人性化的特征,可以满足用户的实际需求,在用户输入相关的指令后,PLC存储器便能够严格按照其进行逻辑计算,计算结果的准确性较高,且能大大减轻相关人员的工作负担。另外,PLC技术还具有扫描的功能,在实际运行中,通过扫描这一功能将最终的数据结果完整的传输到相关的执行机构中,从而实现良好的控制。
        控制技术是PLC技术的核心所在,随着科技的进步,PLC技术不断成熟与完善,其在电气工程中运用能够实现自动化控制,且PLC自动控制系统具有独特的优势,用户可根据自身的需求进行系统的调整,选择增加外部设备来发挥出其良好的控制性能。其中,在PLC控制系统中,电源负责的是系统的开关和关闭,且输入输出接口与外部设备连接,能够进行相关数据信息的传递和处理,从而确保电气工程自动化控制系统的稳定运行。另外,PLC技术具有较强的适用性,能够在恶劣的环境下投入使用,其具有较强的抗干扰能力,可以保证冶金电气工程自动化控制系统的安全运行,且在自动化控制中,可对系统进行实时监控,进一步强化系统的全面控制效果。当然,目前PLC技术的应用并不局限于工业生产中,许多智能化产业还将PLC技术应用在电子设备中,从而实现智能化与自动化的有效结合。
2、PLC技术的具体应用
2.1  在开关量控制中应用
        在传统电气工程自动化控制中,主要是通过继电器来进行系统的控制,而PLC技术的应用,其不仅具有存储的功能,而且可以模拟继电器进行可编程的信息数据存储。虽然PLC技术不是一项完美的技术,但是其在电气设备系统自动切换过程中应用,可以提高电气设备的反应速度,且可以提高电气工程自动化控制系统的运行效率,因此PLC技术在电气设备开关量控制中应用具有较大的应用优势。比如目前许多钢铁钢业将PLC技术应用在热轧生产线中,在这一生产线中,主要包括是到工序,分别的加热炉、轧机前的高压水除磷系统、轧机系统、冷却和卷取。

在第一道加热炉工序中,PLC控制系统能为加热炉提供准确安全的炉温控制;在第二道轧机前的高压水除磷系统中,主要利用PLC技术捕捉板坯至除磷位置的信号后,对喷嘴阀组进行准确控制,以便更好地打开和关闭,从而降低维护的难度;在第三道轧机系统中,利用PLC控制系统收集现场设备的信号,并进行处理,以此实现热轧控制、活套张力控制等工艺功能;在最后一道冷却和卷取工序中,采用的是分布式控制系统,利用PLC控制系统对相连的各液压站,通过对钢的材质、厚度、宽度等进行准确的运输,从而实现动态卷取张力控制、助卷辊踏步等功能。
2.2  在顺序控制中应用
        由于PLC技术具有较强的适应性,可以对不同电气设备进行控制,且在控制过程中操作较为简单,所以目前许多钢铁企业都将其作为顺序控制器进行应用,是目前冶金电气工程及其自动化控制中普遍应用的一种形式。如,在冶炼厂运行中,PLC技术应用在顺序控制中,以此进行锅炉的飞灰和炉渣排出进行处理。为了确保冶炼厂生产效率的提升,需要合理设计自动化系统,保证系统稳定运行,才能充分发挥出PLC技术的作用。主要因为在PLC技术应用于顺序控制器中,在实际的控制过程中,会受到多方面因素的影响,一旦系统受到外力的阻拦,就会降低生产效率,并对整体的运行造成影响,所以在顺序控制中应用时,需要充分考虑现场传感、远程控制、主站层三个方面的优化设计,可通过排列组合的方式,保证设计的规范性,从而有效发挥出PLC的价值与作用。
2.3  在数控机床中应用
        随着数字化技术的发展,机床加工技术也越来越复杂,涉及多个领域的内容,包括电力工程、液压工程、机械工程等,且在实际的工作中,一旦任何一个环节出现问题,都会降低整个机床工作的效率,难以保证产品生产加工的质量。而PLC技术在数控机床中的 应用,可以有效提升机床加工的效率及产品质量,同时还能够减少设备故障的发生。具体而言,在PLC技术实际应用过程中,其能够对设备运行的情况进行全面的监督,并且还具有控制和报警等多项功能,所以能够有效保证机床电气设备的稳定运行。另外,PLC技术的可编程逻辑控制器具有较强的抗干扰能力,可以长时间使用,且操作简单,相比较于其他控制技术,还具有消耗低的优势,所以在数控机床中应用,可节约电力资源的损耗,并提升机床生产加工的效率。
2.4  在电机变频调速中应用
         目前许多钢铁企业也将PLC技术应用在电机变频调速中,主要因为PLC技术与变频器的组合,其成本较低,且响应速度较快,所以得到了广泛应用。一般情况下,钢铁企业会通过变频调速器进行泵压力、轧辊转速等参数的调节,而通过PLC控制系统,主要是借助I/O模块进行变频器进行模拟,从而实现对工艺设备运行参数的控制。这一控制系统也是机电一体化的重要体现,在系统中,PLC发出指令实现对变频器的控制,然后变频器收集电机输出的转速等参数信息,并反馈给PLC,以此形成一个变频调速的闭环控制,从而提高电机控制的效果。
3、PLC技术的应用前景分析
        随着PLC技术的不断发展,目前我国许多企业也逐渐将PLC技术应用在智能化电气控制中。如华为公司自主研发的PLC-IOT通信模块具有较强的抗干扰能力,所以电力线载波的通信也具有较强的可靠性,同时物理层通信速率达到了4Mbit/s,能够支持多项业务开展,这对解决电力线通信“最后一公里”的问题有着重要的意义。另外,该技术在电力、交通等行业实现了标准的应用,并提供了多样化的创新方案,如中低压开关柜解决方案、智能抄表解决方案等。可见,当前PLC技术在自动控制工业领域广泛应用,甚至已经走进人们的生活,在这样的背景下,PLC技术仍具有较大的发展空间,还需要不断进行技术升级和改进,通过加入更多更合理的逻辑算法,提升电气设备的实用性,从而实现智能化控制。
结语:
        综上,PLC技术在电气工程及其自动化控制领域中具有较大的应用价值,对电气工程朝着自动化、智能化、信息化方向发展有着重要的促进作用。为此,还需要不断进行PLC技术的研究和改进,确保PLC技术优势有效发生,从而进一步提高电气工程自动化控制水平。
参考文献:
[1]张凯.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2019(22):4.
[2]刘强.浅论电气工程及其自动化控制中PLC技术的应用[J].中国设备工程,2019(13):143-144.
[3]潘春阳.电气工程自动化控制中PLC技术的实施研究[J].现代工业经济和信息化,2019,9(05):55-56.
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