电气工程及其自动化控制中的PLC技术应用

发表时间:2021/8/20   来源:《当代电力文化》2021年第11期   作者:章伟丽
[导读] PLC技术对比传统技术,在电气工程机器自动化控制中的应用要具有更加显著的优势,可以有效提高系统的稳定性和可靠性,同时还能够提升电气工程自动化系统的整体运行性能。
       章伟丽
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       摘要:PLC技术对比传统技术,在电气工程机器自动化控制中的应用要具有更加显著的优势,可以有效提高系统的稳定性和可靠性,同时还能够提升电气工程自动化系统的整体运行性能。本文对电气工程及其自动化控制中的PLC技术应用进行分析,以供参考.
       关键词:电气工程;自动化控制;PLC技术
引言
       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。PLC技术的实践应用非常广泛,在具体的生产环节,可以利用PLC实现技术定时,也可以实现对具体生产工序的控制。此外,PLC还具有强大的数据分析能力,因此可以将其科学应用实现对设备的智能控制,实现自动化智能化生产。
1 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。
2 PLC技术的主要特点及价值
       2.1特点
       自动化控制系统中使用PLC、触摸屏、工控机、伺服控制器等工控设备,已经是每个制造企业普遍采用到的技术。可以说现在的工业生产、产品制造都离不开以PLC系统为基础或核心的控制系统。通过PLC系统实现的人机交互、设备的远程控制、参数设置、报警提示,实时数据的传送在工业现场随处可见。并且通过程序开发实现了对设备的自动化、智能化、网络化技术水平的提升。通过丰富的通讯协议将工业现场分散的控制节点和上位机融合组成一套大型控制系统。可以说PLC控制系统是自动化设备的灵魂,为技术人员提升控制系统的水平提供了方法和手段。
       2.2价值
       PLC技术是一种可塑性非常高的技术,在应用过程中具有极高的灵活性和适用性。在过程控制中,可以基于丰富的逻辑程序完成相应的对象控制。此外PLC系统的数据格式采用与计算机技术相同的数据类型,用户可以运用与计算机编程相同的方式来完成所需的算法。例如利用循环、分支、选择、判断、嵌套等结构完成对工艺的过程控制。另外编程软件中提供了海量的动合、动断触点,足够使用的寄存器、存储器、定时器、计数器及特殊功能继电器。特别是PLC行业的龙头企业西门子公司具有的指令语句表编程语言,可以类似于汇编语言进行结构化的编程。在实际应用中重复使用的程序可以编写成带输入输出接口的子程序,对输入存储器赋值就可以得到需要的结果,也可以通过多次调用子程序完成生产过程中重复进行的动作。西门子公司在其软件开发过程中将过程控制常见的PID控制、变频器控制、读写系统时间、模拟量输入输出的比例和数据类型转换等编写成功能块,提供给程序开发人员使用,减轻了开发人员的编程负担,节约了大量的时间去用于解决现场工艺难题。

再比如电动机的电流也可以通过现场仪表的通讯接口远程传送到控制室进行实时监控,这些现场数据的采集对保证生产的连续性、安全性、可靠性、节能降耗等都存在巨大的价值。
3 PLC技术在电气自动化控制中的应用
       3.1控制顺序
       PLC技术,在应用时可在企业生产和人们生活过程当中,将顺序控制器的作用进行有效发挥,以此来满足社会的发展需求。例如可以在火力发电厂当中应用PLC技术,通过技术所具有的相关优势,从而有效清理火力发电厂的飞灰和炉渣,提升火电厂运行的稳定性。而在顺序器的具体控制过程当中,往往会受到相关因素的影响,因此在系统运行时一旦受到外力阻拦,将会降低生产效率,对系统的整体运行水平产生严重影响。针对PLC技术进行分析,在按顺序控制过程当中往往涉及到许多内容,而且范围比较广泛,目前来说具体包括远程控制、现场传感等相关内容。而通过科学合理的系统设计,可以有效优化相关环节,并确保系统运行的规范性,使PLC技术的主要功能和作用得到充分发挥。
       3.2数控系统
       在电气系统的具体运行过程当中,可在机械加工等环节当中有效运用数控系统。数控系统具体包括直线控制系统、点位控制系统、连续控制系统等相关组成部分。在新时代背景下,企业为了能够更好的满足时代的发展需求,需要通过对PLC技术的有效应用,从而对数控系统的抗干扰问题进行有效解决,并合理调整机床功能,使企业生产经营过程的灵活性得到有效提升。传统电气系统在具体运行过程当中往往会消耗大量的能量,而且功率相对较高,灵活性相对较差,无法有效满足企业的实际发展要求。而随着我国科学技术的不断发展,电气系统对相关技术手段也有了更高的要求。PLC技术不仅具有较强的抗干扰能力,而且可靠性相对较高,在具体使用时也十分方便,因此将其在电气工程及其自动化控制系统当中进行应用,可以更好地发挥出产品的主要优势,提升产品质量,促进企业的快速发展。除此之外,在电气工程中应用PLC技术还能够使相关费用成本得到有效控制和减少,因此其对比传统电气工程系统而言具有更高的应用价值,应在电气工程当中得到有效推广和应用。
       3.3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。
结束语
       PLC技术被广泛应用于当前的电气工程、自动化控制中,促进了我国电气工程自动化控制技术的发展,PLC技术的应用可以有效地优化和增强控制系统的自动化、智能化、网络化水平,是工业领域发展不可或缺的组成部分。
参考文献
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