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PLC在电气设备自动控制系统中的设计与应用李琳

发表时间：2021/4/13 来源：《基层建设》2020年第32期作者：李琳

[导读] 摘要：科技的发展，我国的PLC技术有了很大进展，并在电气设备自动控制系统中得到了广泛的应用。

        山东汇海医药化工有限公司山东省东营市 257200
        摘要：科技的发展，我国的PLC技术有了很大进展，并在电气设备自动控制系统中得到了广泛的应用。自动化控制技术是一门比较综合的技术，其主要是以自动控制理论、数学基础理论和反馈原理为基础搭建动态系统，并通过装置的构建达到控制相应对象的目的，这一过程主要是按照一定的运行规律进行程序的设定，很大程度上减少了人员的工作量，降低了人员的配置比例，同时也大幅度地提高了生产效率，为企业节约了成本投入，增加了经济效益，这也使得自动化控制技术在生产生活中得到了广泛应用。目前PLC技术在该技术应用中越来越显现出其技术优势，在自动化控制方面发挥了重要作用，文章通过详细地概述了PLC技术的基本情况，并探析其在电气设备自动控制中的具体应用，以期能更好地促进PLC在电气行业的应用拓展。
        关键词：电气设备；自动化控制；PLC技术；应用探析
        引言
        PLC自控系统也就是常说的可编程控制器，从本质来看，属于多学科融合的工业控制模式，综合性较强，逐步在生产生活、电气制造等方面发挥出重要作用，电气装置的自控体系融入PLC系统能够有效保证系统的运行稳定性，满足运行效率需求。此外，PLC技术的应用也推动着电气装置的自控体系朝着更加完善的趋势发展，帮助公司优化电气设备的自控模式。当前PLC技术已然成为现代电气装置自控体系的核心组成，可以辅助公司进行生产管理优化，减轻技术人员的工作负担，降低成本投入。不仅如此，还能够保证公司在工业制造过程中达到预期的效率指标且产品质量可靠。由此来说，以PLC技术为基础的电气控制系统相较于传统模式有了较大的突破。
        1PLC技术的工作原理
        PLC控制器投入运行后，其工作过程一般包括三个阶段，分别是输入采样、用户程序执行和输出刷新，这三个阶段的完成标志着一个扫描周期的结束，为后续工作的开展创造条件。输入采样阶段，PLC控制器扫描所有待输入数据，进而将其存储到I/O映象区中的相应单元；用户程序执行阶段，用户程序都由PLC控制器依照从上到下的顺序完成扫描；输出刷新阶段，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。
        2电气设备自动化控制中PLC技术的主要应用方向
        2.1在电气设备顺序控制中的应用
        在电气辅助系统的整体控制中，顺序控制是一种比较核心的方式，通过PLC技术的应用可以使整个系统得到优化完善，能够更有秩序的按单一顺序完成系统对相应生产工艺的控制目标，在信息模块的辅助作用下，可有效提高电气设备的自动化控制能力。PLC技术的具体应用中，可以通过利用通信总线，实现将控制室内部主控制层与远程控制站通过连接进行系统的控制，但要想更好地对远程电气设备进行有效控制，应确保相应的控制站与设备中布设的传感器进行科学连接，这样就可实现通过显示屏进行设备的远程监控，并通过主控室中人员指令的快速下达，实现对电气设备自动化功能的控制。
        2.2开关量控制
        可编程逻辑控制器具备维护投资成本低、抗干扰能力强等优势特征。将其拓展应用到电气自动化控制系统中，可以有效提升系统控制效率，缩短系统反馈响应时间。与传统继电器相比，可编程逻辑控制器具备自动开关控制功能。基于自动开关控制功能，可以实现电气自动化控制系统中继电器的虚拟化，加快继电器的反馈响应，以及整个系统的运行速度。与此同时，开关量控制功能具备较强的可靠性和稳定性，能够充分保证电气设备的性能安全。

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        2.3拉丝机的应用
        以往，拉丝机操作主要靠人工来完成，受操作人员作业经验、技术水平等因素的影响，工作效率较低。人工操作不规范容易导致拉丝机故障，维护费时费力，直接影响正常运行。一旦出现较大故障，在短时间内无法有效解决，任何企业都难以承受。随着科学技术的不断发展，拉丝机操作目前已经实现自动化。依托PLC技术，人们可以对拉丝机进行合理控制，有效采集拉丝机运行信息。一旦实际运行中出现故障，系统可以自我进行有效分析，缩短故障发现到实际处置的时间。PLC控制器采集的数据通过一定方式传递给操作人员，借助这些数据信息，操作人员可以有效分析拉丝机实际运行状态，判断潜在的故障，还可以对电气设备运行情况进行科学检测。PLC技术的应用，有效提高了拉丝机电气控制系统的工作效率，减少了人力资源投入，使得企业运行成本明显下降，获取更多的经济效益。
        2.4在机床电气控制中的应用
        在机床领域的电气设备自动化控制应用中，主要是实现液压和电气部分配合时间的有效控制，以缓解这一环节的故障率高发问题，实现对各种故障的有效排除。PLC技术在这一领域的应用，可实现对传统的以继电器和接触器为主要电器元件的控制装置进行优化改进，利用PLC技术的可靠性和时间精准掌控的优势，进行装置的改造，实现将主体设备的状态变化及故障发生点的画面进行清晰呈现，组成集设备控制和监管于一体的系统。在硬件电路的改造中，可以提高其集成化效果，减少传统应用中的电器元件，同时，也使结构得到简化，这样在系统构建上就减少了故障的发生点；硬件中通过利用总线系统的构建形式，也可实现各部分联系更加模块化，实现利用算法和相关软件对各部分进行有效控制，同时这些软件和算法也具备很强的可拓展性，可进行功能的拓展，确保系统运行的灵活性；其中微处理器所发挥的作用是提高了控制的精度，并使结果稳定性提高；此外，这种数字化的控制系统除了具有运行效率高的优势，还能减少无用功，实现节能效果，可有效实现降低能源消耗费用和维护费用。
        2.5闭环控制
        基于可编程逻辑控制器的电气自动化控制系统，可以高效且灵活地运用各类控制方法，如人工现场控制法、自动现场控制法和手动控制机旁屏法。另外，基于可编程逻辑控制器的电气自动化控制系统可以有效控制闭环的运转速率。通过精确测量闭环的运转速率，实现对调节器等关键生产设备的强有力控制。以手动控制机旁屏法为例，在动力泵正常启动时，可以设置开关，实现对动力泵的调节。技术人员可以根据动力泵的工作时长，对主用泵或备用泵进行灵活切换，促进整个生产流程的快速运转。
        2.6逻辑控制的简单化
        对于PLC技术应用而言，逻辑控制是最为基本的内容，其实际应用非常广泛。顺序控制和逻辑控制的应用，可以改变继电器电路。逻辑控制不仅能够对单一设备进行控制，还可以应用到多机群控上。从自动化流水线的具体操作来看，逻辑控制操作非常简单，在印刷机、包装生产线等方面有着广泛应用，提升了电气工程的实际运行效率。
        结语
        总之，在工业化的进程中，各种电气设备发挥着重要的作用，也是未来发展不可或缺的。并且随着社会的发展加快，应用频率增加，这就需要安全可靠且高性能的自动化控制系统保障，以实现其更好地发挥相应的作用。PLC技术在电气设备自动化控制中具有很大的技术优势，能够很好地提升整体的应用水平，具有很好的兼容性和集成化功能，所以能够有效地满足各行业发展的多种需求，进而带动相关领域的发展。但从总体上来看，我国在这方面的应用研究中，还需增加重视程度，以促进技术的创新发展。
        参考文献：
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        [3]佟家利.电气设备自动化控制中PLC技术的应用[J].建材与装饰，2018（13）：215.