PLC技术在电气工程及其自动化控制探究

发表时间:2021/9/7   来源:《中国电业》2021年第12期   作者:刘泳
[导读] 基于此,本文立足PLC技术解读,探究PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用策略,仅为相关学者研究提供参考。
        刘泳
        国家能源集团国电电力山西新能源开发有限公司 山西 大同  037000
        摘  要:伴随着计算机技术、信号处理技术、数据处理技术迅猛发展,PLC技术(可编程逻辑控制器)逐渐被使用于社会各领域行业中,并随着PLC技术功能日益完善与丰富,其在电气行业的应有效果尤为显著,成为电气行业快速发展的重要因素。基于此,本文立足PLC技术解读,探究PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用策略,仅为相关学者研究提供参考。
关键词:PLC技术;电气工程;自动化控制
        PLC技术在不断深入发展过程中,凭借着自身先进技术优势,已经逐渐成为电气行业举足轻重甚至是不可获取的关键性技术之一。由于PLC技术在电气工程运用中对电气自动化运行效果具有决定性作用,因此,为进一步提高电气自动化水平与工作效率,应促使PLC技术深度融合到电气工程及其自动化控制中,从而对电气自动化运行结构、流程进行优化,对操作与运行方式进行简化,进而推动电气自动化快速发展进程。
一、PLC技术分析
(一)PLC技术概念解读
        PLC(Programmable Logic Controller)可编程逻辑控制器,最早是由美国研发并于二十世纪六十年代推向世界的一种数字运算控制电子系统[1]。PLC技术的研发初衷是用来取代传统继电接触控制系统,主要功能是储存、运算与控制。PLC技术在实际运用过程中可以通过数字式和模拟式的输入和输出方式对工业环境下的各类机械设备进行控制,促使机械设备在各种操作指令控制下完成自动化生产。
        PLC技术在被不断完善优化过程中,目前其在实际运用中已经具备以下优势:安全性能高、可控制性强、抗干扰能力强、操作与运行指令简单、适配性高、操作环境要求低、功能丰富以及接口功能强[2]。
(二)作用
        第一,PLC技术在电气自动化中的应用有利于数据采集与处理。数据的采集与处理则是靠自动控制系统完成的,自动控制系统不需要人员手动操作,其可以根据运行指令自动对电气自动化运行过程中的数据进行实时监测、采集与处理。相关工作人员可以根据自动控制系统采集和处理好的数据信息对电气自动化系统进行调节,从而可以更好地控制电气设备运行,进而保证电气自动化系统工作效率。
        例如,以变电站为例,基于PLC技术的自动控制系统所采集的数据包括变电站相关设备的电流、电压、电力转换、电力负荷状态、电力容量、异常数据变化等多方面,通过全方面数据实时监控,可以及时发现隐藏的故障信息,从而在电力安全故障发生前将安全隐患解决掉。
二、PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用策略
(一)PLC技术在闭环控制中的运用
        在电气工程及自动化控制中,电机是为其提供动力支撑的主要媒介,因此,为保证电气自动化正常运行,电机需要长时间处于开启状态,同时,在某些机械设备运行中,为确保运行安全则需要频繁开关电机。基于此,无论电机是长期处于开启状态还是频发开关都会对电机进行损耗,并且会消耗一定程度的电能,造成能源浪费,与此同时,当电气处于频发开关机状态下时,为确保电机可以在需要时及时打开以及关闭,传统办法是需要手动启动开关键,在极大程度上影响电气设备工作效率。但随着现代化科学技术的发展,自动启动方式已经在电机启动中得以广泛使用,而为进一步完善电机自动开关工作效率,可以将PLC技术融入到闭环控制系统中,从而通过PLC技术的编辑和控制功能在闭环系统中输入相应自动化运行指令。此外,将PLC技术运用到闭环控制系统中,还能够对电机的动力泵效率数据进行监测和采集,从而便于相关工作人员通过数据对对主泵好备用泵进行调换和参数调整,进而提高电机自动开关的自由程度[3]。


(二)PLC技术在开关量控制中的运用
        开关量控制是电气工程及自动化控制的关键,不仅对电气自动化工作效率具有一定影响,还与整个系统的正常运行息息相关。基于此,为进一步提高电气自动化控制水平,可以将PLC技术融入到开关量控制中,从而在二者相互连接、融合发展中实现虚拟电气和编辑信息的有效结合,进而充分发挥电气自动化系统功能效用,提高整个电气系统运行成效,保证各子功能运行安全、稳定。
        在传统电气工程及自动化控制中,由于系统运行过程中同时运行的功能较多,因此,当工作人员想要针对某项功能进行关停检查维修或者对继电器进行开关时,往往都需要花费一定时间等待其他设备完成响应。这种情况不仅会严重阻碍工作效率,还可能在等待的时间过程中腿法设备短路问题,进而造成设备损坏以及不必要的经济损失。由此可见,将PLC技术运用到开关量控制中不仅可以提高电气自动化系统效用值,还具有一定的经济效值。
        此外,在PLC技术融入电气工程及自动化控制中要注意虽然PLC技术具有诸多优势,可以提高电气自动化系统运行效率,但PLC技术并不是“万能的”,其也有一定的适配条件,基于此,在PLC技术实际运用中相关技术人员需要充分综合分析PLC技术是否适合电气工程及自动化控制需求,进而从实际出发进行科学、合理运用与融合,从而避免出现适得其反问题[4]。
(三)PLC技术在顺序控制中的运用
        由于PLC技术具有多层面优势,因此,其能够有效提高系统的运行效率,并有利于电气企业进行成本管控,实现经济效益,同时节省电气自动化系统运行过程中所产生的人力成本。此外,PLC技术还能够在顺序控制中进行融合运用,从而提高电气自动化水平。将PLC技术融入顺序控制中不仅可以优化辅助系统整体效能,还能够强化电气自动化系统生产过程中的整体协调性以及实现生产工艺流程单向控制。
        例如,将PLC技术融入到公路交通系统自动化控制中,PLC技术可以与系统各功能相结合、连接以及数据共享,并运用PLC技术指令编辑等功能对公路交通系统进行科学合理控制。同时,将PLC技术与公路交通指挥系统想融合,可以基于各个交通路线实际车辆运行特征发挥PLC技术管理指挥作用。此外,针对交通道路秩序复杂堵塞情况,可以运用PLC技术对交通信号指示灯进行控制,从而使交通道路拥堵情况得以有效改善。
        又如,将PLC技术融入到变电站自动化操作与控制中。由于社会各领域对电量需求的日益上升,所以,变电站为满足社会各界电量需求,其规模与数量只能不断增加,而由于变电站属于危险设备,一旦发生故障则会对居民造成严重的生命危害,所以,变电站只能建设在远离居民聚集地的边缘郊区。
        因此,基于变电站数量与地理位置变化影响,相关变电站工作人员在对其进行人工检修、维护、操作时难度较大,工作效率低下,所以,为改善这一问题从而发挥PLC技术在变电站自动控制操作系统中的作用,应对变电站设备进行自动化操作系统改造,转变变电站运行模式,致使变电站具有数据采集、处理、状态控制等功能,从而当变电站发生故障时,可以对其进行远程控制修复。
结束语:
        综上所述,电气自动化是促进社会现代化建设发展的必然趋势,目前在社会各领域中已经取得显著成效,而PLC技术在电气工程及自动化控制中的应用进一步推动了电气自动化发展,其中在闭环控制、开关量控制、顺序控制中的运用更是促使电气工程结构、流程、运行方式得以优化,以及提高了电气自动化水平与整体效用值。
参考文献:
[1]杨杰.浅谈PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用[J].营销界(理论与实践),2019(12):0479-0479.
[2]孙晓林.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用概述[J].市场调查信息:综合版,2020(3):0201-0201.
[3]梁德铨.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用研究[J].信息周刊,2018(27):140-140.
[4]马平,周虹羽.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用分析[J].建材发展导向,2018,16(10):351-351.


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