PLC技术在电气设备自动化控制中的应用研究

发表时间:2021/6/15   来源:《科学与技术》2021年第29卷2月5期   作者:刘士杰
[导读] 传统模式下电气仪表在动力输出及传送方面耗能较高,
        刘士杰
        天津怀仁制药有限公司 天津市300385
        摘要:传统模式下电气仪表在动力输出及传送方面耗能较高,动力值输出的准确值较低,对实际工作造成一定影响。基于上述问题,相关工作人员需要合理应用PLC技术,提出基于PLC技术的电气仪表自动化控制研究。对传统模式下动力运算硬件进行优化和改建,建立PLC动力平台,这样能够全面、有效收集周围环境动力相关参数,对其进行合理处理。之后,通过计算得到自动化准确动力参数。
        关键词:PLC技术;电气设备自动化控制
        引言
        由于人类对节能技术的需求增加和关注程度逐渐提高,因此现阶段PLC变频节能技术进入迅猛发展的阶段。在许多工业生产领域中,PLC变频技术都有着广泛的应用。但是,现阶段PLC变频节能技术的使用,仍然存在改进与完善的空间。
1、PLC技术概述
        1.1 PLC的特点
        (1)PLC技术具备较高的性价比。在实际PLC中,为尽可能满足用户应用需求,能够应用的编程元件有很多,控制功能也较为齐全。人们也可以借助通信联网技术,设置相应的集中式管理手段。但从这种管理过程中能够看出,实际控制方式主要以分散式为主。(2)抗干扰性能较强。人们应用PLC技术,需要借助其中一些硬件即可,合理解决接触不良、触电等问题,降低故障概率。更为重要的是,PLC技术能够借助于有效的抗干扰形式,使得系统自身具备较强的抗干扰特性。(3)PLC技术在实施过程中能够体现出简单、便捷的特点。PLC技术是计算机技术的重要组成部分,实际编程过程也十分简单,开发时间也较短。同时使用十分方便,无论怎样进行安装和调试,操作难度系数也会进一步下降,还可以在线修改程序。(4)完善硬件设备。从现阶段PLC应用过程来看,实际硬件设备完善程度较高,这也是PLC技术应用的关键所在。
        1.2 PLC控制原理
        根据PLC控制原理,实际控制过程主要涉及以下3个阶段。(1)输入采样阶段。在该阶段,PLC控制系统主要是借助于扫描形式获得具体数据,之后将其存入到具体单元,再进行相关处理操作,并将其转入到用户程序,完成整个输出操作。(2)用户程序执行阶段。当输出操作完成后,PLC控制系统也会遵循从左到右为后续工作的开展创造有利条件。(3)输出刷新阶段。该阶段中可以先由CPU处理器发出指令,参照I/O映像区数据和具体状态,应用封锁电路的手段,展示出外设驱动作用,最终做到电气系统的有效控制
2、PLC技术在电气设备自动化控制中的应用
        2.1顺序控制中的应用
        将PLC应用于顺序控制,可单线有效控制工艺流程模块化,强化自动化控制水平。运行过程中,显示屏能够对各种工序进行自动化控制。具体来讲,在PLC技术背景下,将主站和远程IO连接,依靠通信总线完成IO站和传感器之间的连接和通信信号的传输,从而实现远程操作管理功能。
        2.2开关量控制
        传统电气设备控制主要借助继电器实现。在元件复杂的继电器控制下,电气设备运行缓慢,且受到继电器长时间通电反应的限制,在继电器运行初期无法受到短路保护,从而降低了整体电气设备的运行效率。在PLC技术应用下则可实现实时短路保护,并在编程系统和编辑控制器辅助下展开设备状态监测,从而规避短路问题。此过程中,PLC技术的应用并不阻碍继电器的常规运转,即在保障运行效率稳定提升的同时,兼顾开关量控制的优化。

实际电气设备自动化控制中,因受开关点众多的影响,PLC在自动控制系统中需同时对接十几个开关量控制点,甚至在高峰时期可连接上百个控制点。在PLC技术的保障下,众多控制点基于互联网与电气系统云平台可实现统一处理,并可根据不同控制系统与机电设备类型实现分化控制,从而有效规避复杂指令造成的不利影响。在实现PLC技术自动控制应用时,可结合设备功能展开逻辑控制,并采用特定组合时序的方式进行设备开关量的调整。此时,相关工作人员可借助人机交互实现多个开关点的灵活操作,既可满足设备个体控制的需求,又可有效提升电气设备控制的效率,以实现整体化电气设备系统的稳定运行,彰显PLC技术在电气设备自动化控制中的应用优势。
        2.3自动控制及保护功能
        多数情况下,高压设备以及大电流开关设备的体积较大,其主要功能为控制系统,完成合闸和分闸。如果设备运行状态存在明显的异常,只有具备一套相对完整的自动化操作设备,才能实现对供电系统的有效调控[2]。在实际工作过程中,其应用技术繁多,主要包括电机自动化技术、信息信号处理技术以及电子通信技术等,实现对相关仪表设备功能的优化和整合,例如:测量仪、自动装置等,进而达到全面监控、自动化测量及控制、保护和通信调度的目的,因此自动化控制具有全面性。
        2.4在照明系统中的应用
        照明系统是电气系统当中十分重要的组成部分,现阶段人类的生存与发展无法离开照明系统。但需要注意的是,在很长的一段时间内,照明系统一旦开启就会出现能源过度消耗的现象,这不仅会增加有关企业和人民群众的经济负担,还会造成能源的浪费。为了解决这一问题,有关技术研究人员尝试使用PLC变频技术改进与完善照明系统。在照明系统中运用PLC变频节能技术后,灯光亮度就不会一直保持在同一水平线上,而是会根据对周遭环境进行亮度的自动调解。换句话说,在无人使用照明系统时,灯光亮度会调至最低,当有人使用时灯光亮度会发生变化。傍晚与清晨户外有光线映射时,灯光亮度也会发生相应的变化。这样一来,照明系统使用过程中所需要耗费的能源及消耗的资金就能够得到控制。从这个方面来看,照明系统中使用PLC变频节能技术是很有必要的,也是很有意义的。
        2.5集中控制
        PLC技术具备自动监视功能,因此电气设备自动化控制可在此基础上实现电气设备的集中化控制。借助PLC技术可有效连接不同的电气设备,形成网络化电气设备脉络,并以此关联电气设备状态,继而实现整体的集中控制。统一化集中控制并不意味着全面杜绝个体设备的单独管控,而是基于网络化电气设备脉络实现整体和个体的分别控制,从而优化电气设备系统的工作量。集中控制主要应用于人力消耗多且工序复杂的电气项目。例如,集储煤设备、集捡设备、转载机、传送带以及胶带机为一体的煤矿企业,涉及众多人力控制操作内容,而传统的继电器无法实现设备零断层联系。此时,可应用PLC技术在远程监测功能的基础上,实现多项电气设备的集中控制,继而通过主控制中心实现一体化监测管理,实现电气设备的高效运转。
结束语
        综上所述,我国当前的众多工业生产部门在进行相应工作开展时,应深入了解及掌握PLC技术和变频器的实际应用,尤其是在当前广泛应用的电气设备自动化控制背景下,有关工作人员就需要细致研究能对PLC及变频器造成影响的不利因素,同时在自动化控制设备中引入其他先进手段,确保在合理应用PLC和变频器时,还能促进电气设备自动化控制水平得到有效提高。另一方面,对于目前电气设备自动化控制中已经存在的问题,相关企业则需要定期对设备操作团队展开有关这方面的专业培训活动,全面提高工作人员的专业技能水平,同时创造一个良好基础条件支持PLC与变频器等相关设备的应用。只有全面了解和掌握了PLC技术与变频器,才能确保未来在其他行业领域能发挥电气设备自动化控制更多的价值,推动国家工业的可持续发展。
参考文献:
[1]李钢.PLC技术在化工装置电气自动化控制中的应用[J].设备管理与维修,2021(06):87-89.
[2]张强.基于PLC技术的电气仪表自动化控制[J].化工管理,2021(07):148-149.
[3]李云峰.PLC技术在电气设备自动化控制中的应用研究[J].现代制造技术与装备,2021,57(02):176-177.
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