PLC技术在自动化控制中的应用

发表时间:2021/3/11   来源:《科学与技术》2020年30期   作者:王铭 葛长城 赵惠莲
[导读] 随着时代的进步,人们对精致生活有了更高的要求,
        王铭 葛长城 赵惠莲
        山东工业技师学院 山东省 261053
        摘要:随着时代的进步,人们对精致生活有了更高的要求,产品的多样化逐渐淘汰了落后的手工生产方式,机械自动化生产逐渐得到重视,为机电控制技术的发展提供了空间。PLC技术将计算机技术与现代控制技术相结合,与传统的机电控制技术相比,PLC技术的可靠性、效率、灵活性能更好地满足生产中机电控制的要求,提高电气自动化水平。PLC技术在电气工程自动控制中的应用,可以促进电气工程的可持续发展,具有十分重要的现实意义。
        关键字:PLC技术;自动化控制;应用
        1 PLC的概念和特点
        1.1 PLC的概念
        PLC通常又被称为可编程逻辑控制器,履行逻辑运算、计数与算术操作等指令主要是应用于对自动化控制的数字运算,能够把设备的指令载入内部存储器并执行该项命令。PLC包括电源、输入和输出接口、数字模拟转换器、指令数据存储等,经过不断的优化和改进,现在的PLC技术已经不再是单一的逻辑控制,能够实现时序控制、多机通讯、模拟控制、逻辑控制等多种功能。现代PLC可靠性较高、扩展性较强,已被逐渐应用到众多领域中。通信联网是PLC中的一项重要功能,通过通信联网能够实现PLC与PLC、PLC与智能设备、PLC与计算机之间的信息和数据的交换,达到分散集中控制的目的。电源通过整流模块将交流电源转变为PLV可用的直流电源后,为PLC的工作打下基础。CPU是PLC的核心元件,能过对数据进行处理,起到传输信息的作用。
        1.2 PLC的特点
        简单高效是PLC技术的一大优势,PLC的安装对环境要求不高,在连接时把接口端和执行检测相关设备进行正确连接就可实现PLC的正常工作。工作人员可以对控制系统中的模块进行灵活改变,拥有更快的运行速度和更高的可靠性。同时PLC技术的实用性很强,能够适用与各种场合,而且编程简单,即使编程人员不具备专业的编程知识页而已很快上手使用。PLC在系统设计上一般采用的是集成化程度很高的微型计算机,使PLC技术在使用时更加方便灵活,用于复杂的自动化控制系统,比如工业生产控制、过程检测、电气自动化控制系统、智能化系统等。除以上两个优势外,PLC技术的抗干扰能力极强,这一优点也使得PLC技术能够被广泛应用于各行业中。该技术应用屏蔽方式提高抗干扰能力,其控制电源是电网提供,但是电网提高电源的方式很容易受到机器故障、电网短路、设备的启动和停止等干扰,对PLC供电产生影响,会造成PLC程序错误,使自动化控制设备失控。在对PLC进行处理时,一方面会提高安全性,另一方面是减小电磁干扰。
        2 PLC控制技术在自动化中应用存在的问题
        2.1缺少对数据信息资源的有效控制
        近些年来,有相当一部分关于PLC控制技术的应用方案探讨环节,无法深入了解环节的内容,对于相关数据信息的传递需求认知也没有明确,难以掌握、利用现有的数据信息资源,因此在接下来的数据传递环节有较大的压力,很难精确、完整地完成任务,最终导致自动化体系的优化建设存在较多问题。在某些情况下,如果没有掌握足够的专业知识以及数据处理能力,在面对一些陌生或者复杂类型的函数时,对函数计算特点的认识具有一定的困难,矩形方阵计算方案的应用归纳也就丧失了意义。在实际的自动化体系建设中因没有足够精确的数据计算支撑,对接下来的方案设计以及工程操作都带来了一定的困难。除此之外,PLC控制系统经常会收到大量数据,然而在数据的收纳过程中,系统的优化程度明显不足,很难全面地处理这些数据,大量数据最终都会成为无用数据,不能对生产自动化提供帮助。
        2.2电源装置设计存在的问题
        在PLC控制系统中,电源装置是十分重要的一部分,系统工作的稳定性很大程度上取决于电源质量。然而,在对电源进行设计的过程中,设计人员很少做足关于自动化技术的功课,没有将PLC控制技术具体操作形式作为工作的重点内容,从而在许多生产活动进行的过程中,没有对相关技术应用特点给予足够的重视,无法保证电源装置在实际电路中可以科学合理地设置使用,使生产的进行存在一定的问题。

在一些电源装置设计的过程中,相关附属硬件是重要的内容,根据这类附属硬件进行分析处理对电源的设置起到了关键的作用。但是有很多电源设计经常忽略这方面的内容,设计人员缺乏对附属硬件相关内容的总结与思考,没有从电力资源的角度对电源装置进行优化处理,也没有将自动化的要求考虑在内,都对电源装置的合理性造成了一定程度的障碍。除此之外,电源在使用过程中必须要保证稳定输出,电压的浮动应当控制在一定范围内,否则很容易对用电设备造成损害。一些电源装置的设计存在部分欠缺,没有对部分影响因素进行妥善处理。
        3 PLC控制技术在自动化中优化应用的措施
        3.1在顺序控制中的应用
        随着电气自动化设备运转时间越来越长,其系统能耗也会越来越大,经济效益则会相应降低。随着生态问题的日益严峻,在电气设备的使用过程中,对其自动化控制要求也在不断提升。针对这一问题,PLC技术设计人员对其展开了更加深入地研究,以促进顺序控制技术的不断完善。现阶段,电气设备的自动化控制方式主要包括开关量控制以及顺序控制两种。顺序控制过程中应用PLC技术,可有效优化电气设备原有的继电器控制方式,实现对电气设备的单独控制,从而防止由于控制顺序混乱、控制反应时间过长而导致的各种运行问题。例如,当对人机接口的主站层以及远程IQ站进行控制时,PLC技术可通过现象传感器对站点进行优化控制,从而实现对电气设备的自动化控制。这种控制方式,不仅能够提升对电气设备的控制效率,还可使得电气设备的操作更加便捷。
        3.2在开关量逻辑控制中的应用
        电气设备运行过程中,其开关之间有着非常复杂的关联。电气自动化设备能否稳定运行的关键在于能否对逻辑开关进行有效控制。针对这一问题,可充分利用PLC对电气设备的逻辑开关进行自动化控制,从而保障电气系统的有运行。PLC技术有着极其强大的抗干扰能力,且安全性、可靠性与其他控制技术相比,有着绝对优势。通过在线路中加装屏蔽双绞线与磁环,能够有效降低环境因素对内部电路造成的干扰。在PLC技术的应用过程中,可将指令输入其可编辑存储区,然后通过输入接口与输出接口,将指令传送至运行系统,从而实现对操作对象的有效控制。通过PLC技术,根据电气设备运行时间与开关,对设备逻辑开关进行合理控制,一旦逻辑开关的设置值发生变化,控制开关就会自动闭合,从而有效保障电气设备的稳定运行。此外,为了提升逻辑开关的控制水平,应根据设计要求,合理设置控制开关的闭合路径与实践,以进一步提升电气自动化控制的运行水平。
        4 PLC电气自动化控制未来发展方向
        目前,PLC的技术已经得到成熟的应用,并被逐渐应用到了工业生产、智能化建筑工程、大型机械化生产线等各个领域,并且都取得了非常好的效果。在电气设备自动化控制系统中运用PLC技术,能够提高设备的可靠性和稳定性,降低生产控制成本,提升运行效率得和效益。随着科学技术的不断发展,未来PLC技术会向着连续生产过程控制方向发展,完成越来越杂乱的操控使命、开展工程设计的自动化和智能化。一是能够适应向小型化个性化发展的需要,使PLC系统的体积更小、速度更快,性价比更高。二是向速度快、容量大、技术成熟的方向发展。为了使PLC技术逐渐适应各个领域,近几年开发了很多新的模块和元件并应用在了PLC中,如智能输入输出模块、温度自动控制模块、故障快速检测模块等,新型模块应用,可以大大提升PLC技术稳定性。随着人们对数据信息和传输需求的不断变化,多种编程语言的共存和互补是PLC的一大发展趋势,相信随着科技的发展,PLC变成语言的顺序功能语言、指令语言、图形语言等功能会不断丰富和完善,向更加先进的方向发展。
        结束语
        与计算机技术息息相关的PLC技术正在不断地发展完善,它相比传统控制技术而言优势非常明显,PLC技术的出现解决了早期电气自动化控制技术安全性低、稳定性差等问题,降低了人工操作难度,节省了经济成本。在未来PLC技术将会在电气自动化控制中占据越来越重要的位置,加快电气工程及其自动化控制的发展进程。因此,PLC技术当前面临的专业人员短缺问题等发展难题应该引起重视和关注,工程技术人员应努力克服难关,加速PLC技术在电气自动化方面的应用。
        参考文献
        [1]张帅.浅析PLC技术在煤炭工程电气自动化中的应用[J].山东工业技术,2019(06):80.
        [2]赵玥,任海燕.PLC关键技术在电气工程控制系统中的有效运用[J].科技与创新,2019(13):156.
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