浅析电气设备自动化控制中PLC技术的应用论文_张慧娟

浅析电气设备自动化控制中PLC技术的应用论文_张慧娟

(河南中烟工业有限责任公司黄金叶生产制造中心 河南郑州 450000)

摘要:随着社会经济的不断发展进步,我国电气自动化技术的创新发展得到了质的飞跃,社会各界人士开始高度关注到电气设备的自动化控制管理工作。PLC技术凭借着其高度的灵活性、可靠性等实现了在电气化自动控制制造和研发领域上的广泛应用。基于此,文章通过对PLC技术的相关概述,分析了PLC的优势,并对PLC在电气自动化控制设备中的实践应用进行了探讨。

关键词:电气设备自动化;PLC技术;应用

自工业革命以来,全球科技都在飞速发展,PLC技术的开发成果也越来越先进,电气设备的自动化也越来越普及,世界各国对PLC技术越发关注。

1PLC技术的相关概述

目前,由于我国电子通讯技术的迅速发展,我国在现代计算机、通信和控制技术为主导的系统的研究上也越来越深入,这个时候,就出现了可编程的控制器即2PLC技术。因此,也可以说PLC技术是科学家在不断完善计算机信息化技术的过程中出现的研究成果。早在70年代,PLC技术就已经开始被汽车行业广泛应用,一直到90年代,随着PLC技术的运行处理速度的不断提高,逐渐的开始被商品化生产行业应用。

PLC技术在发展完善的过程中,也逐渐形成了完整的技术系统,系统的组成包括主控模块、输入/输出模块、电源模块CPU主板、显示板、内存以及电源等。同时,也开始向电气-仪表-计算机控制一体化的发展方向前进,最终形成了两种主要系统,分别为:集散控制系统和现场总线控制系统。在现阶段,PLC技术中的内存由专门的I/O模块组成,并且I/O能力需要根据实际的工程需求进行相应的拓展。

PLC技术主要是通过计算机的模块化设计,实现在工业生产中良好应用。PLC技术的电源是整个PLC技术运行系统的核心,只有保证电源的稳定,PLC技术的运行系统才会正常工作。随着科学家对于PLC技术的研究的深入,PLC技术的控制系统将逐渐的开始向开放式的方向发展,再结合成熟的计算机控制、数字通讯以及智能传感等数字化技术,PLC技术将会成为一种更加成熟化的自动化控制技术。

2PLC的优势分析

现如今,我们的电气设备自动化系统中已经广泛地运用了先进的PLC技术,这给传统的人工处理带来了巨大的影响,比如PLC技术的具体优势表现在:

2.1反应速度大幅度提高

PLC技术与传统的机械电气相比不需要来回传输数据,人工对数据进行考究,通过计算机对信息的处理大大提高了电气设备的运行效率,降低能源的损耗,减少人工差错,在节能环保的同时,还保证了电气自动化的稳定性、高效性。

2.2操作简单不复杂

传统的电气设备的运行过程十分烦琐复杂,需要人工处理的信息较多。当今社会生活节奏快,传统的电气装置满足不了当今发展的需要,而PLC技术在运用过程中却很好地解决了这些问题,并且操作不像人工处理那样复杂,只需在计算机上输入指令即可。

2.3多功能运用

如今社会,人们对电气的要求越来越高,各种各样的电气设备横空出世。传统的人工处理不能满足多种电气的需要,而PLC技术却能多功能运用,适合任何电气设备的控制需求,而且安全性较好,不容易出现程序错误。

2.4安全性较强

PLC技术在电气设备使用过程中具有极高的抗干扰能力,就算在很复杂的工作环境中也能进行正常的运转。随着PLC技术的不断完善,各项工业发展的安全性都得到了进一步的提高,这也给电气设备自动化的正常运行提供了强有力的支持。

3PLC在电气自动化控制设备中的实践应用

3.1在顺序控制系统中的应用

当前顺序控制为电气辅助系统中主要的控制形式之一,但是在实际运行中,由于当前对于环保、节能减排的要求越来越高,因此,生产作业中自动化水平便越来越受到重视。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在此种背景之下,PLC的作用越来越重要,它取代了传统的继电控制器在电气辅助系统中的应用,在运行过程中可以实现工艺流程的单独控制,同时通过信息模块、通信总线的协调应用,使其控制效果不断提升。随着计算机技术的发展及PLC技术的应用,电气自动化控制系统也由当初的人力控制过度到了现在的强电控制,自动化控制水平大幅度提升。如电气自动化系统应用了PLC技术之后,主站层由人机接口及PLC组成,还包括现场的传感器网络、相应的远程I/O站,通过传感器采集网络将采集的现场信息通过通信总线传输到主站层以及远程I/O站,实现远程I/O站与传感器之间的信息对接,而工作人员只需要借助于终端显示屏便可以了解整个电气化控制的全过程。

3.2开关量控制

在传统的电气控制系统中,应用最多的为电磁性继电器,因此,系统在实际应用运行过程中非常容易出现触点故障而影响整个系统的使用,降低整个系统的可靠性及稳定性。此外控制系统的接线也比较复杂,一旦发生故障维修十分麻烦。但是自从应用PLC技术之后,大大减少了继电器实物元件,降低了辅助开关的数量,完善了系统功能,实现了多台断路器的信号集中控制,提高了系统应用的可靠性。此外PLC在电气系统当中,还具备相应的数据处理以及逻辑推断能力,这样就在提高其自身的抗干扰能力的同时,拓展了其相应的适用范围。

3.3PLC在闭环控制系统中的应用

所谓的闭环控制,其实就是一般控制系统对PLC控制系统的有效补充,其泵类电机的启动一般包含有3类方式,即自动、现场控制箱手动、机旁手动启动。依靠PLC自动启动,在启动泵机过后,能够根据泵的累积工作时间来对主备用泵进行合理选择。通过机旁手动启动方式时,应当对现场开关进行调试。并结合每个台泵运行时间来对主备用泵的启动及停止进行有效控制。然而,在具体操作的时候,应当将开关调到“调速器手动”档位,方可操作。现阶段,最常用的控制方式是结合使用PLC控制系统与常规控制系统,以此来把常规控制系统作为PLC控制系统的补充方式,使泵类电机存在一个安全的回路,在PLC控制系统产生故障而停机时,常规控制系统同样可以确保泵类电机持续稳定工作,进而确保整个生产系统的持续运转。

PLC控制系统通常划分为3个基本单元构成,具体有电子调节单元、转速测量单元以及电液执行单元。这3个单元在电气系统中对解调器的应用以及整个系统的可靠性存在十分重要的作用,并且其可以有效控制调制解调器调节规律的形成转速测量及导水机构的驱动。PLC系统在整个系统中相当于人体的大脑,具有宏观调控的意义,它也是电气系统与操作人员间的桥梁,具有传递参数、接收操作人员的逻辑指令、把指令转变成能够识别的信号传输给被控制的对象、调控整个系统的作用,确保电气设备自动化控制系统的安全稳定运行。

3.4模拟量的控制

模拟量包括电压、电流、压力以及温度等,这些变化量很小、很细微的控制量都能够通过PLC技术来实现控制。PLC进行模拟量控制的时候,一般需要熟悉量对模拟量之间的转换,即需要利用数字的输入到I/O模块,对此进行有效的控制,这种控制的方法最大的好处是能够进行模拟量控制的稳定性和可靠性,相比其他的控制设备,PLC具有无可比拟的作用。

4结语

综上所述,现代工业企业要全面认识到PLC技术在电气设备自动化控制系统中应用的重要性,其能够最大程度简化复杂继电器的繁琐逻辑,保障自动化控制系统运行的安全可靠性,降低企业对于生产设备的资金投入,实现电气设备自动化控制系统的功能完善性,满足各种自动化控制管理工作需求。此外,企业技术人员在PLC技术辅助下,能够极为简单地对设备进行管理维护,确保设备的安全持续运行。

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论文作者:张慧娟

论文发表刊物:《电力设备》2020年第2期

论文发表时间:2020/5/8

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