自动控制原理在机电工程自动化控制中的应用研究

发表时间:2021/8/20   来源:《当代电力文化》2021年第11期   作者:高魁
[导读] 机电工程中应用自动化控制技术可以减少各环节的人力投入,加快各项工作进度,实现对相关设备工作的自动化控制,极大地提高了工作效率。
        高魁
        广州融通东山宾馆有限责任公司   广东省广州市510000
        摘要:机电工程中应用自动化控制技术可以减少各环节的人力投入,加快各项工作进度,实现对相关设备工作的自动化控制,极大地提高了工作效率。同时,在引入机电工程自动化控制系统后,部分操作难度较大且具有风险性的工作可以在自动化系统的指导下开展,只需要对其相关数据进行设定即可,工作人员工作过程中出现风险的概率明显下降,可有效提高电气工程整体质量。
        关键词:自动控制原理;机电工程;应用研究
引言
        PLC技术可以在内部推动机械企业的生产自动化,保证产品质量,提高生产效率,有效解决传统技术无法解决的问题。电气自动化控制的有关人员必须加强其工作的重要性,而且根据合理执行的实际情况,掌握不同设备的工作条件,把PLC技术效果最大化,确保系统安全稳定运行。此外,施工人员还应加强各阶段业务分析,严格执行管理的原则和要求,以确保应用PLC技术可以提高效率,使电气自动化系统能够发挥出效果。
一、PLC技术在电气自动化控制中的应用原理
        智能化是PLC技术的良好特征之一,可以利用其在开机之后对电气设备自动化控制系统进行自检,从而使信息得以自动化处理。若发现与设计逻辑不相符的信息,系统会重新进行检测,最终保证信息合理正确的输入或输出。作为一种可编程控制器,PLC在设计编程时需要遵循相应的原则。首先,可编程控制器的编程结构要简单清晰,使得操作更加简单便捷,从而降低运行成本。其次,完善接口的性能,与设计相匹配,从而顺利实现系统升级。PLC技术在电气设备自动化控制的应用过程中主要分为3个步骤,分别是输入采样、程序执行和系统输出。输入采样时,PLC一般会以数据扫描的方式,将其置于I/O映像区。当输入数据采集完毕后,才会执行输出方面的操作。自上而下是程序执行过程中的执行顺序。数据输出时,电气设备自动化控制系统CPU将结合I/O映像区输入的数据完成电路锁存,并对外接设备进行执行驱动操作。目前,PLC技术设计灵活,操作简单,更适用于某些复杂环境,从而实现电气设备自动化控制快速的开关、顺序和闭环等方面的控制与操作。
二、PLC技术优势
        PLC是一种新的控制技术,这种技术基于传统的计算机技术,能够根据需要进行编程和存储,从而实现相应功能。在应用过程中,一般需要结合特定应用环境和要求进行编程,然后利用程序对设备进行控制,从而达到相应的使用功能。与传统技术相比,PLC具有很多优势。比如在安装过程中,PLC技术的接线方式更加简单。一般来讲,可以将PLC作为一个整体与电源进行连接,并将相应的传输线进行连接,就可以顺利使用。这种简单的安装方法可以大大减小工作人员的工作量,也可以拓展PLC技术的应用范围,同时也可以减小各种人为操作失误的发生。PLC技术还具有良好的稳定性和安全性,因此在PLC技术的具体应用过程中,系统运行稳定性良好,一般不会发生故障和问题。这对于电气工程自动化控制的实现和长效运行至关重要。此外,研究发现,PLC技术的应用还可以降低能耗,有助于节省电力资源,提高经济效益。PLC技术所需要的单位构成简单,降低了对电力的需求。PLC技术能够实现自动识别功能,还可以通过扫描来自主分析系统的输出数据,从而能够有效识别数据的传输过程是否存在缺陷。
三、自动控制原理在机电工程自动化控制中的应用方向
        3.1在开关控制中的PLC技术相关应用
        开关控制作为电气设备自动化控制中的重要组成部分,所以在具体应用过程中相关技术人员必须要加强PLC技术的应用。在电气自动化控制过程中,通过数码编程方式来有效提升对设备的控制和管理。另外,随着科技的进步,显然传统的开关控制已经无法满足电气工程系统对其的要求,所以导致电气设备当出现故障时无法对自我进行保护。而通过PLC技术的应用,则可以很好地解决此类问题的出现,具体措施为:第一,技术人员通过数码编程有效的对断电开关进行控制,从而有效地降低设备的损耗,提高设备的使用寿命;除此以外,在此过程中,技术人员还可以通过虚拟装置的使用来代替传统的继电器,从而发挥虚拟器的使用,当设备发生故障时可以启动自我保护功能,降低对设备的损坏;第二,PLC技术在应用过程中,应当不断创新,发现并解决此技术在应用过程中存在的问题。并通过不断学习提升相关技能,进而在提高工作效率的同时,促进企业的长久发展。
        3.2开关量逻辑控制运用
        PLC技术的全称是可编辑逻辑控制器,是一种新型的通用自动化控制装备,具体综合了计算机技术、自动化控制技术、通信技术等多种技术形式,在长时间的应用实践中表现出功能性强、抗干扰性强、易于编程及运用灵活等特点,其最初主要应用于汽车行业,随着时代的进步和信息技术的不断发展,其在国内外已广泛应用于化工、电力、机械制造、纺织、汽车等多个领域,并在电气设备自动化控制领域逐渐形成了一体化运作规模,在以后的发展中朝着开放式和分布式系统方向前进。

PLC技术在电气设备自动化控制领域中表现出如下具体优势:一是有效提升电气设备的运作效率,PLC技术中不仅包含了网络技术、还包含电子集成控制技术,可有效减轻电气设备不必要的工作时间,降低能耗、提高利用效率;二是PLC技术的安全性能较高,将其应用于电气设备中可有效防止外界干扰,为电气设备的正常运行提供必要支撑;三是该技术的操作较为简单灵活,可避免因操作不当造成的设备故障和事故产生。
        3.3用于电网调度
        电网调度是一项相对比较复杂的工作,通过将机电工程自动化控制技术应用于电网调度环节,在自动化控制系统中增加新的自动化控制内容,可有效提高其工作效率。通过在电网调度中心服务站以及对应的电台中安装机电工程自动化控制设备,并将其与计算机软件系统相结合,可以利用机电工程自动化控制技术来处理各项工作,电网调度工作开展过程中遇到的问题明显减少,可有效提高其自动化控制质量。这样一来,工作人员在操作终端即可接收由机电工程自动化控制系统传送的各类设备运行数据,并汇总电网调度情况,同时,也可以借助相关程序对该类数据进行深层次的分析,可以快速找出设备运行过程中存在的故障和安全隐患并及时解决,大大提高了电网调度工作效率。
四、自动控制原理在机电工程自动化控制中的应用
        4.1优化设备运行环境
        电气自动化控制设备的故障和环境因素有着非常密切的关系,想要降低故障发生率,就必须对设备运行环境进行整体优化。设备所处环境和设备本身的损害度有着直接关系,如果设备处在一个高温高湿的环境,很容易出现设备腐蚀的情况,不仅容易出现故障还会加速老化进程。只有对不良环境要素进行处理,才能够确保设备维护和运行效果。针对实际情况优化设备运行环境,成为预防电气自动化控制设备故障的一个重要措施,简单来说就是为设备运行提供优质适宜的环境,最大程度上消除外部因素对设备的干扰。金属设备最为关键的是要维持环境干燥整洁,可在表面涂刷油漆与保护层,避免锈蚀。可以根据实际情况引入电镀法,形成保护膜,防止设备直接和水、空气等接触。另外,需要保证设备表面清洁,为设备的安全运转提供良好环境,防范设备故障。
        4.2提升PLC应用的抗干扰能力
        PLC技术还具有良好的稳定性和安全性,因此在PLC技术的具体应用过程中,系统运行稳定性良好,一般不会发生故障和问题。这对于电气工程自动化控制的实现和长效运行至关重要。此外,研究发现,PLC技术的应用还可以降低能耗,有助于节省电力资源,提高经济效益。PLC技术所需要的单位构成简单,降低了对电力的需求。此外,PLC技术还具有良好适应性,能够在多个系统中顺利运行并起到良好控制作用。基于此,将PLC技术应用到电气工程自动化控制中能达到良好效果。此外,PLC技术还可以实现良好灵活性,一般情况下,普通工作人员经过学习就可以利用PLC开展工作,而且该技术操作简单,可以进行大范围推广并满足电气工程自动化控制的使用要求。不仅如此,还要根据电气工程自动化控制的发展和应用前景以及生产实际需求,针对技术进行设计和优化,强化技术研究和优化,从而提高PLC技术的应用效果,满足复杂的生产实际需要。在实际过程中,要注重集中优势科研力量来强化技术攻关,促进技术研发取得新的成果,推动技术在研发过程中得到提高,在实践过程中得到进一步完善,从而达到最佳生产使用效果。
        4.3保障数据处理的统一性
        在将自动化控制技术与传统控制器进行比较的过程中可以发现,传统控制器工作开展过程中,受到其操作特点以及控制器稳定性等方面的影响,最终的数据处理效果可能存在差异,而控制器工作过程中并没有与处理该类数据差异相关的程序,这就导致其工作过程中可能出现数据不到位以及操作故障等问题,严重影响设备操作质量。在引入自动化控制技术后,自动化技术可以保障各项工作以相对一致的方式开展,即使面对难度较高、操作较为复杂的设备,也可以结合标准对其进行规范化操作,在记录操作数据的同时对各类数据特点进行分析,将常用数据与非常数据结合起来进行综合考量,可以得到相对比较精确的结果,而该类结果在最后会经由系统统一规划处理,工作人员只需要对处理后的数据进行预测分析即可,可以及时找到自动化控制技术运行过程中出现的问题以及应当采取的解决措施,在此基础上,完善对应的自动化控制标准,不断提高自动化控制质量,后续自动化控制处理过程中遇到的问题也会进一步减少。
结束语:
电气自动化控制设备凭借其安全、可靠、运转高效等独特优势在诸多行业和领域得到了广泛应用,为生产活动提供了动力,在极大程度上提高了生产自动化和现代化发展水平。随着电气自动化控制设备的拓展应用,为确保设备应有效能的发挥,必须把故障预防和检修落到实处,最大限度降低故障损失,保证设备的稳定安全运行。
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