曹怡恒
中国联合工程有限公司 浙江省 杭州市 310000
摘要：随着我国工业电气自动化的发展，PLC控制系统因为其具有可靠性高，抗干扰能力强、通用性强，控制程序可以改变、功能强，使用面非常广、编程简单，容易掌握、减少了控制系统设计和施工的工作量、体积小、重量轻、功耗低、维护方便的特点被广泛应用在我国工业电气自动化中。
关键词：PLC技术；工业电气；自动化；应用探究
1 PLC技术的应用优势
通过PLC技术控制的设备在工作过程中,操作员不需要对计算机有足够的了解,只需要对计算机编程有一点了解。开发过程不会花费很长时间,设计和调试过程中的技术要求也不是很高,这使工作变得更容易,从而显著提高了整体质量和效率。另外,硬件配套设施可以适应不同的情况,系统配置的各种组合形成具有不同功能的控制系统,且维修非常方便,可以在运行过程中执行自我诊断,以便及时消除故障。另外,系统本身的故障率不是很高,因此系统在运行中具有巨大的优势。主要有以下优势:
1.1编程简单、可用性强
PLC技术中使用的编程方法是梯形图。该编程方法使用编程语言来实现各种控制功能,而且梯形图中的线路也相对清晰。技术人员和PLC用户都可以自己阅读用户手册或简短的教程可以快速掌握梯形图编程控制程序,这种简单易用的编程方法可以满足不同用户的需求。
1.2可靠性高,抗干扰能力强
基于PLC技术的当前应用和生产,大规模集成电路技术得到了广泛的应用并且具有相当高的可靠性。PLC可以实现在线编程,使生产过程发生了很大的变化,因此被广泛应用于小批量生产和控制各种工业生产。作为微处理器控制设备,PLC在内部结构的设计和制造中使用了大量的抗干扰组件,例如软继电器,警戒时钟等软件和屏蔽、滤波器、隔离等硬件。当工业设备发生故障时,警戒时钟会及时响应异常信息,使员工能够及时保护和维修故障设备。
1.3功能完善,适用范围广
在PLC内部安装了各种硬件,以实现逻辑运算、数据处理、驱动程序通信、人机对话、自动记录和检测等功能。它把各种简单和复杂的功能集成在一起,可以控制生产设备、生产过程和生产线以及各种系统。
1.4减少设计和施工工作量
从PLC控制器的角度来看,应用存储逻辑将先前的连接逻辑覆盖。显著减少了外部设备的布线,缩短了系统构建周期,降低了设计复杂性,并简化了硬件和软件维护。通过以上改进不仅可以减少硬件安装工作量,而且可以减少后续使用期间的检测。这项工作大大减轻了工作量。
2 PLC在工业电气自动化中的应用
2.1开关量控制应用
在传统的电气开关数量自动控制中,主要使用磁点继电器进行操作,该控制方法系统接线的操作复杂,因此其控制的可靠性和稳定性较差,各种外部因素会导致运行效率低的缺点。在电气自动化控制中,有必要改进继电器,并严格控制操作过程中触点故障的可能性。PLC技术可以有效改善这一控制过程。
2.2 PLC技术在火电厂中的应用
PLC技术在火电厂中的应用可以有效增加经济效益和生产效率。借助PLC控制系统,操作员可以方便的操作输煤系统、除盐水系统、除灰系统等辅助系统,实现就地控制。同时通过通讯接口，PLC的数据可以方便的传输到中控室的DCS系统中，方便从远方进行检测和操作。从目前来看,泵控制主要包括PLC控制和常规控制。在这两种方法中,PLC是主要方法,常规控制可以视为PLC自动控制系统的安全电路,因此,即使出现问题,也可以保证泵的正常运行。
2.3 PLC技术在立体仓库中的应用
当前,在线电子商务的发展已逐渐成为时代的新趋势,PLC技术也为现有的电子商务物流领域的发展做出了贡献。在物流行业中,PLC技术的应用可以优化立体仓库的建设。立体仓库主要包括水平移动结构以及垂直升降结构。使用PLC技术可以改变整个过程,优化货物运输的整个阶段,提高货物的存储效率,并有助于改善仓库建设水平。立体仓库使用闭环控制来收集在整个过程中需要使用的数据并进行编译。编译后的数据发送到PLC控制系统端口,以实现全过程控制。该技术的使用不仅可以优化货物运输,而且可以最大程度地避免人为因素造成的错误,从而为电子商务物流业的发展做出了贡献。
2.4 PLC技术在供热站自动控制系统中的应用
供热站自动控制系统采用PLC技术,使用人机交互设备,并通过收集PLC数据,监视模块和其他接口设备来监视一级网和二级网的运行状态。PLC完成一级和二级网的连接后,在收集供水的温度,压力和流量后,使用微处理器、程序存储器等调整电磁阀、变频器和泵的运行参数。供热站和其他设备控制循环水的量,以及吸收和排出介质中的热量,以实现对供热站的控制。PLC控制系统包括以下控制方法:(1)调节电动控制阀:主要根据二级网的供热温度曲线进行调节控制热交换器的一级网的流量,然后使用PID控制器控制一级网的回流管道的电磁阀控制设置。将一级网供应到热交换器,从而调节向二级网供应的水的温度。(2)循环泵的控制:由PID控制器控制,以控制循环泵的性能,以实现二级网的供水和回水之间的设定压力差,并间接控制二级网的循环流量。(3)调节补水泵:控制补水泵的频率,控制辅助流量,稳定辅助网络的背压设置以及实现辅助网络的自动补给。(4)PLC控制系统调节二级网的温度:控制一级网中的水的供应和返回,然后通过二级网的流量控制所有供热,从而调节供热站。
2.5 PLC技术在水处理中的应用
水处理系统主要包括数据采集和顺序控制功能,PLC主要执行顺序控制,也可以通过编程对设备进行必要的保护和锁定。操作员站的上位机屏幕可以显示过程和测量参数以及组参数。
当参数超过警报阈值或控制对象发生故障并且状态改变时,该参数可以以不同的颜色显示或闪烁,并发出声音报警。使用屏幕上的控制按钮可以选择三种操作模式:自动模式,组模式或远程手动控制。操作员站可以定期打印出操作数据记录,报警记录,设备操作记录等。PLC编程应帮助人们实时改善水箱的状况。通过压力式液位计对原水箱、纯水箱和试验水池液位进行监测监控。当水位变化时,液位计将向控制模块传输信号。如果原水箱未满,则可以打开原水电磁阀门,未经处理的水进入水箱,然后打开处理阀。在此过程中,浓水电磁门会随第一级高压泵打开,高压泵将水抽入原水箱。待液位达到设定值以后一级泵停止,电磁阀关闭。由于PLC编程操作简单方便,不受外界影响,因此可靠性高,并促进水处理系统的连续高效运行。
3 PLC的发展趋势
随着PLC的广泛应用和技术的不断进步，为了满足客户的使用需求，PLC有了如下的发展趋势。（1）模块的标准化和集成化。当PLC系统投入使用后，当一个模块出现故障或者整个工厂需要升级改造时，就需要增加各种卡件，一切都标准化后就使改造升级非常容易，同时也价低了维护成本。（2）更高的安全性。PLC系统是工厂的控制核心，如果故障或者被侵入，会造成巨大的财产损失和人身伤害。（3）连通性好。PLC控制有时需要和全厂的控制系统进行通讯，在数据传输时要能保证信息的畅通，可以满足远程操控的要求。
4结语
PLC技术在工业电气自动化中的应用有极大的优势,可以极大的提高工业生产的效率和质量,已在多个行业中取得非常好的应用效果。本文简单分析了PLC技术在火电厂、立体仓库、供热站以及水处理中的应用。随着科学技术的不断发展,PLC技术也不断取得进步,未来PLC技术将更为智能化,在工业自动化中的应用也将越来越广泛。
参考文献
[1]李长伟.PLC在工业电气自动化中的应用研究[J].电子测试,2020(10):127-128.
[2]刘涛.PLC在工业电气自动化中的应用探究[J].科学技术创新,2020(13):168-169.