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电气自动化设备中PLC控制系统的应用王维洲

发表时间：2021/5/17 来源：《基层建设》2021年第2期作者：王维洲

[导读] 摘要：随着科学技术的发展，我国的PLC技术有了很大进展，并在电气自动化设备中得到了广泛的应用。

        甘肃省特种设备检验检测研究院甘肃省兰州市 730000
        摘要：随着科学技术的发展，我国的PLC技术有了很大进展，并在电气自动化设备中得到了广泛的应用。PLC控制系统具有非常高的应用价值和应用前景，有利于提高电气设备自动化水平，为促使电气自动化设备的健康、可持续发展发挥出重要作用。基于以上情况，本文在介绍PLC控制系统概述的基础上，分析了电气自动化设备中PLC控制系统的应用模式，研究了PLC控制系统在电气自动化设备中的具体应用。希望通过这次研究，为相关领域技术人员提供有效的借鉴和参考。
        关键词：PLC控制系统；电气自动化设备；应用
        引言
        自动化技术作为一种前沿技术，在社会各个行业领域中均有所应用，促使电气设备自动化水平也得到了显著提升，也为生产力提升做出了重要的贡献。在电气自动化设备中应用PLC控制系统是必然选择，在解放生产力的同时，降低生产成本，及时发现和解决设备故障问题，维护电气设备稳定运行同时，赋予电力事业持久发展动力。
        1PLC工作原理
        PLC就是可编程控制器，其实现指令操作的方式是数字和模式输入的方式，其中的主要结构元件有通信设施、电源、功能模块、中央处理器、输入输出接口以及保存设施等。其运行中主要采取输入采样、用户程序执行以及输出更新三个作业环节，在其中的输入采样环节中，此控制器主要通过控制结构完成与外部设施之间的信息交换，其中在I/O总线上方设置的接口则起到传递外部设施和主机之间信息的作用。而在用户程序执行环节中，PLC中的输入端子和另一个输出线圈对应并起到对用户程序的扫描和监管作用，尤其是在对触电控制下来进行核算时是按照从左到右的顺序进行核算，明确I/O映像中的RAM存储区。而在最后的输出更新环节中，在更新工作完成之后对输出电器的触点情况进行检查和验收，通过DAM办法来提升输出电路的运行效率。
        2电气自动化设备中PLC控制的特点
        正是由于PLC控制系统有传统继电器不具备的逻辑并且具有良好的安全性和可靠性优点，因此在电气自动化设备中广泛应用，此外，此技术的应用还有助于优化操作结构来实现设备运行成本的降低。具体地说，电气自动化设备中PLC控制的特点：（1）具有反应迅速的特点。通过PLC中继电器核心构件的应用可以节省其内部的部分导线，因此可以节省继电器运行中的节点时间，同时也可以忽略返回系数，充分发挥其在数据处理中的优势。（2）具有较高安全性的特点。通过PLC控制系统在电气自动化设备中的应用，可以有效提升此类设备的抗干扰能力，保证其在复杂运行环境中具有较高的安全性和可靠性，保证此类设备的顺利运行。（3）具有操作便捷的特点。由于PLC指令比较简单且具有较强的直观性，便于电气自动化设备操作人员进行快捷操作，而且对操作人员的技术能力要求比较低。
        3PLC控制系统在电气自动化设备中的具体应用
        3.1在火电电气自动化设备中的应用
        对于火电电气自动化设备而言，很好地应用了PLC控制系统，提高了自身的运行性能和自动化控制效果。通常情况下，电气设备自动化控制的实现离不开电磁机电装置的科学应用，该装置主要通过实时控制电流和电压的变化情况，以起到自动化控制相关参数的作用。但是，火电电气自动化设备内部的电磁元件具有大量的设备接口，用于对各种设备的连接，因此，增加了设备连接的复杂性和风险性。而PLC控制系统的应用就可以很好地解决这一问题，通过应用PLC控制系统的存储海量信息功能和安全连接信号功能，可以降低接线的次数，确保火电电气自动化设备能够正常、稳定、可靠、安全地运行。

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        3.2在开关量控制中的应用
        在将PLC控制系统应用于此方面时通常需要选择软继电器类型，通过此系统的应用可以提升操作系统的运行可靠性与安全性，还可以完善和优化操作系统的自动化控制，保证在开关量控制时可以降低开关次数。同时还可以充分控制断路器中的数据与相关信息。这主要由于PLC控制系统具有很强的控制开关量的能力，甚至可以控制几百到几万个控制电数，其所控制的点数由于其能联网的特性而不受限制。由于所用PLC的硬件结构是可以改变的，软件程序也可以自由设置。
        3.3设备故障检测
        电气自动化设备即便自动化水平得到显著提升，但是运行中受到主客观因素影响也可能出现故障，为系统埋下安全隐患。由于电气设备内部足间复杂，线路多样，一旦设备组件故障，其他各环节的设备组件也可能失灵。以往电气设备检修方式是依靠人工经验进行，检修效率不高，精准度也会受到人为主观意识所影响。使用PLC控制系统可以自动化检测设备故障，快速定位故障位置，使用红外温度传感器来收集设备运行温度数据，反馈设备运行状态，根据收集的设备数据来综合分析，便于确定故障原因，制定故障维护指令。
        3.4在模拟量控制中的应用
        由于工业生产中的电压、温度以及压力等不同模拟量是处于不断变化中的，为了实现对上述模拟量的控制，可以通过PLC控制系统的应用，通过A/D单元将外电路的模拟量转换为数字量并送入PLC中。然后通过D/A单元可以将上述PLC中的数字量重新转换为模拟量，并传送给电路。因此就可以发挥PLC的作用，通过其中PID或模糊控制算法的应用进行模拟量控制，表现出具有较高控制质量的特点。在上述开关量控制和此模拟量控制同时进行时也不会产生影响，表现出其他控制器不具备的优点。
        3.5在空调电气自动化设备中的应用
        通过将PLC控制系统科学应用到空调电气自动化设备中，可以精准、实时控制空调系统的运行状态，确保相关维修人员能够在第一时间内发现和解决空调系统出现的运行异常问题。空调系统内部主要应用了两种控制方式，分别是电气控制方式和数字控制方式，但这两种方式由于过于落后和传统，又加上空调运行负荷一直处于增长状态，因此，很难达到空调运行的相关要求和标准，严重影响了空调系统的运行性能。而PLC控制系统的出现和应用可以很好地解决这些问题，不仅有利于增强空调设备的抗干扰能力和运行性能，还有利于尽可能缩小空调系统的管理成本、维修成本和保养成本，为提高相关企业的社会效益和经济效益创造了良好的条件。
        3.6在监控中的应用
        在电气自动化中，由于PLC自身具有自我诊断的功能，因此可以发挥此功能来监控系统设备的运行状态，针对其中存在异常的控制对象发出相应报警。通过此监控功能的发挥可以监控控制对象的各个重要控制环节，便于查找出现问题的环节，比较适合在复杂控制系统中来减少系统运行故障数量并缩短故障修复所需要的时间，实现此系统运行可靠性的提升。
        结语
        综上所述，为了充分利用和发挥PLC控制系统的应用价值，提高电气设备的自动化水平，相关领域技术人员在应用PLC控制系统的过程中，除了要做好以上三个方面外，还要树立与时俱进的思想观念，不断学习新知识，新技术，提高自身的专业技能和职业素养，不断总结PLC控制系统的应用经验，使PLC控制系统在电气自动化设备中得以科学、有效地应用，从而进一步提高PLC控制系统的应用价值和应用前景，使PLC控制系统拥有更广阔的发展前景。
        参考文献：
        [1]宋卓远.电气自动化设备中PLC控制系统的应用[J].科学技术创新，2019（33）：192-193.
        [2]王海月.电气自动化设备中PLC控制系统的应用分析[J].冶金与材料，2019，39（02）：61+63.
        [3]周银成.电气自动化设备中PLC控制系统的应用[J].电子测试，2018（23）：104-105.