电气工程及其自动化控制PLC技术的应用研究

发表时间:2021/1/7   来源:《当代电力文化》2020年第24期   作者:吴伟强
[导读] 随着社会的不断进步,发达的西方国家已经进入率先了工业4.0时代,PLC技术作为工业控制的核心技术现如今被广泛的应用到电器工程及其自动化控制工作当中
        吴伟强
        巨石集团有限公司三分厂 浙江桐乡    314500
        摘要:随着社会的不断进步,发达的西方国家已经进入率先了工业4.0时代,PLC技术作为工业控制的核心技术现如今被广泛的应用到电器工程及其自动化控制工作当中。在电气工程工作的发展过程中,PLC技术的应用,不仅解决了原始采用继电器线路无法实现复杂控制功能,同时使系统变为智能化及简单化,本文就电气工程及其自动化控制PLC技术的应用进行研究并做简要阐述。
        关键词:电气工程、自动化控制、PLC技术、应用研究
        PLC技术的核心是单片机技术, PLC的编程设计主要内容是在电子计算机技术的基础之上完成的。在目前电气工程的控制中,随着工业控制技术的不断发展,PLC技术经历的多个阶段的发展从最初的开关量逻辑控制,到目前已可实现模拟量、脉冲、各类总线技术、以太网技术等控制及输入输出,在控制点数上通过扩展应用可设计开发上万甚至几十万点的大型工业控制系统。因此进行PLC技术的深层了解,并懂得PLC技术在电气自动化控制中的应用,是广大电气工程技术人员及从事电气工程人员需要掌握的必备技术。
1、PLC技术自身所具有的特征
        PLC的中文全称为可编程逻辑控制器,在PLC技术的应用过程中,它的主要工作方式便是通过利用指令语句语言、梯形图或功能块图等方式将线路控制进行虚拟化程序逻辑控制,并通过PLC内置运算处理器进行循环扫描执行。以CPU处理器为主要核心,对程序指令进行周期逻辑扫描运算来完成命令与控制,最终通过I/O单元实现数字或者模拟量等信号与被控对象进行信息的交互,以此来达到执行命令的目的,完成电气工程的控制工作,以下内容便是对PLC技术自身特征特点的描述。
1.1学习应用简单
        PLC作为电气控制的成熟技术,在使用上非常便捷,特别是语言的学习方面,他采用电气控制的逻辑思维进行编程语言的开发。特别是梯形图编程方式,完整参考了继电器线路逻辑控制的方式,因此从事电气工作或具备电气线路知识的工程人员,只需参与简单的培训就能开展基本的编程应用。
1.2应用面较广
        PLC技术的出现不仅可以为各个行业设备控制升级带来方便,同时还实现了复杂控制的简单化。如在传统应用上,通过简单编程即可可替代所有继电器线路的逻辑控制;温度控制上,对系统集成温度控制模块及PID控制方式即可实现温控控制;在速度控制上,使用高速脉冲方式并配合变频控制技术可进行速度控制;除上述应用外还可以进行湿度、液位、压力、风量、方向、频率、位移等,因此PLC的广范应用深受广大工程技术人员欢迎。
1.3集成程度高
        从本质上来讲,PLC技术主要就是以集成电路为主,一个完整的PLC控制系统包含了信号输入部分、信号输出部分、CPU微处理器、HMI人机设备等部件。以三菱最低档FX1S系列PLC为例,十几厘米的控制器可实现8000步程序功能,如转换为继电器类控制元件,一台几百元的FX1S系列PLC功能相当于8000个继电器。同时随着芯片技术由微米及到纳米级的不断技术进步,PLC的外形尺寸也不断的微型化方向发展。
1.3可靠性高
        在PLC技术的实际应用过程中,对于其设计的结构需要满足国家给予的标准要求,因此在使用过程中,必须要保证信号连接稳定,且当出现意外情况下,具有较强的抗干扰能力。与此同时,PLC采用24V弱电控制技术,在不同的场合上可进行通讯控制、模拟量控制、晶体管输出、继电器输出等多种技术方案,因此大幅提升控制系统抗干扰性能,所以目前从无论是国外还是国内的成套设备电气控制系统均采用了PLC技术。
2、电气工程及其自动化控制PLC技术的应用策略
2.1加大对PLC技术的研究力度
        PLC技术在现如今的社会上,在电气工程及其自动化控制工作行业上应用的时间以及不短了,为了进一步的将PLC技术提升,必须在PLC技术应用上进行更深层的研究,并结合实际需求情况,按照实际经验,加大对PLC技术的研究力度。


2.2提高PLC技术设计人员的专业技能以及素质
         PLC技术在目前来看,对于自动化控制工作的应用效果是很不错的,自动化控制程度对于目标还差很多,因此想要进一步提升PLC控制技术,便需要从根本上找到解决方式,提高PLC控制技术设计人员的专业技能水平,加强相关工作人员的培训工作与内容,让他们从自身找到问题所在,熟练的掌握PLC控制技术对于其技术的提升具有重要意义。
2.3健全并完善PLC技术应用的相关制度
        想要从技术方面推动PLC技术在电器工程以及自动化控制中的应用,最重要的一个方面就是需要完善PLC技术在应用过程中的相关标准以及更细节的规章制度,只有出具健全且科学完善的PLC技术应用标准,电气工程在开展过程中才能有所依照,并在此过程中,根据实际情况,进行行业内部或者企业内部的细则制定,这也是PLC技术进行更深一步推广的主要途径。
2.4加强PLC技术设计者与使用者之间的沟通与交流
        对于PLC技术的应用主要还是需要满足使用者的需求,因此在PLC技术设计者开展工作时,需要与使用者之间积极建立沟通与交流,对于设计者来讲,要积极询问使用者的需求以及出现的问题与不足,并根据实际情况进行调整,对于使用者来讲,需要通过PLC技术的使用过程进行仔细分析,找到使用过程中出现的问题,并将问题向设计者进行反馈,最终找到答案并完成设计,让PLC技术不断的进行提升,以此来提升PLC技术给电气工程带来的效益【1】。
3、电气工程及其自动化控制PLC技术的应用
3.1作为顺序控制器
        顺序控制主要含义就是按照顺序对系统进行控制,在电气工程声场过程中,顺序控制的应用比较常见,大部分都需要根据时间以及地点按部就班的进行生产,因此PLC技术在电气工程以及自动化控制工作中作为顺序控制器是最常见的,当系统按顺利开展工作过程中,达到某一指定步骤时,PLC技术就会自行控制并操作系统进行下一步工序,并正确的对下一步工作展开命令与指导,保证电气自动化设备操作的科学有效性,以此来提升电气工程的生产效率以及效益。
3.2作为开关量控制器
        电气工程及其自动化控制在工作过程中,离不开继电器的应用,在传统普通的电气自动化控制过程中,一般使用较多的是机械继电器,对于机械继电器的使用,我们会发现存在很多问题,不仅故障效率高,而且对于控制系统的使用过程中,反应时间较长,也就是说反应速度较慢,在生产过程中,当系统内部的电路出现故障的时候,机械继电器并不能自主完成解决并继续工作,无法采取有效措施。将PLC技术有效的融入进电气自动化工作中,通过PLC技术的使用,有效发挥出自身的优势与作用,作为开关量控制器,使控制电路的反应速度得到很大的提升。
4、PLC技术在电气工程以及自动化控制的应用方面
        在电气工程以及自动化控制的发展过程中,应主要借助PLC技术并在实际工作过程中结合电气工程产品,对PLC技术的实际应用环境进行改变,不断的完善并改进设计理念,对设计工作进行培训与提升,这样才能更好的完成机器与人之间的关系,进而加快并提高电气工程以及自动化控制工作的效率以及发展进程。在实际生活中,PLC技术的应用范围较广,因此在对其使用的过程中需要仔细的考察PLC技术的专业性以及可靠性,在使用过程中,将计算机技术有效的融合到自动化系统控制当中,做到在保障工作效率以及工作质量的同时,还能将员工的工作量减轻,同时在实际应用PLC技术过程中,能够通过PLC技术的更新与优化对设备进行检测与管理,并通过PLC技术的自动恢复以及检索,将电器工程以及自动化控制系统的智能化和自主化功能得以体现【2】。
结束语:
        综上所述,PLC技术在电气工程以及自动化控制的应用方面占据着很重要的作用,无论是对于自动化发展还是对于电气工程的未来发展都具有推进作用,但是想要发挥出更好的作用,就需要在实际应用过程中找到并发现问题与不足,并通过设计者的改进不断的进行优化。在应用过程中,还需要设计者与使用者之间增加沟通与交流,找到PLC技术使用过程中出现问题的最佳解决办法,以此来提高电气工程以及自动化控制化工作的效率,推动我国整体电气工程行业的发展速度。

相关文献:
[1]张波. PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用研究[J]. 电子世界, 2020.
[2]刘文魁. 电气工程及其自动化控制中PLC技术的运用探讨[J]. 数码世界, 2019, 000(001):119.
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