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电气设备自动化控制过程中PLC技术的应用

宋文彬

浙江省 321200

摘要: 电气设备自动化技术在近几年来的发展态势十分迅猛,作为自动化三大技术支撑的PLC技术,因其自身较强的抗干扰性而逐渐广泛应用于各个领域。基于此,本文将对电气设备自动化控制过程中PLC技术的应用进行分析。
关键词: 电气设备自动化控制;PLC技术;应用
DOI:10.12721/ccn.2022.157600
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1 PLC相关技术的具体含义

PLC技术指的是可编辑控制器,通常是应用其具有的计算能力和定时的功能对于各类机械装置和设备进行有效的控制和操作,把PLC相关技术和电脑科技有机结合,能够更好地对相应的程序进行控制,有效应对工作中的控制工程相关的难题。PLC相关技术的实际应用通常可以分成3个不同的阶段,分别为信号输出刷新的过程、应用程序运行的过程、信号输入以及采样过程,领先的互联网科技和微处理器芯片技术相融合,最大限度地发挥智能控制相关的科技和电脑技术的各项功能,进而更准确地实施智能化控制操作。PLC相关系统的主要功能为如下2点:

(1)能够迅速实现逻辑方面的运算和控制过程的顺序执行等等技术角度的操作;

(2)能够实施inlet以及outlet等方面的操作,主要的执行目标为模拟量和数字量,能够高效准确地操控电动机和各类机械设备。

2 PLC系统具备数字化的各项优势

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、靠干扰性强、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 电气设备自动化控制过程中PLC技术的应用

3.1 系统模拟量监控管理

应用PLC技术可对系统模拟量进行控制。自动化系统运行中涉及多种模拟量,其中常见模拟量控制包括温度控制、压强控制和流速控制等。上述模拟量为非固定模拟量,处于动态变化中,通过PLC系统进行模拟量控制,即可实现数据量与模拟量的转换控制,记录A/D、D/A变化数据,监控变化过程,精准控制模拟量,实现实时监控。应用PLC技术的压力变送器的运行原理如下(见图1)。该运行系统操作简便,在输入端输入信号后,经过系统计算控制输出指定模拟量,就可以对系统的运行进行控制。

模拟量转换的实现过程以数字量D/A转换和A/D转换为主,在该过程PLC分析处理设备运行模拟量。PLC可进行集中控制和分散控制。PLC分散控制是针对不同控制对象单独设置PLC,交互传输信号,形成内部响应指令或进行连锁控制。此外,可通过数据通信总线使用上位机分散控制通信任务,使用数据线连接各生产线,单元独立PLC系统控制单元对象。应用该设计可以保证单个PLC发生停运故障时,其他生产线仍可正常通信。PLC集中控制中,由单个PLC控制多个电气设备,控制体系为中央集中模式,系统中设备由中央PLC进行统一调度,形成连锁调度和步进控制等,该集成模式运行成本较低,缺陷是其中某对象需要进行程序调整时,中央PLC需要停运,影响整个生产线。此外,应用PLC控制可进行运动控制,管理设备运行中直线运动过程或圆周运动过程,例如在电梯系统或机械人系统中,可采用多轴位置控制设计等进行系统控制。

3.2 闭环控制过程中的实际应用

PLC相关技术在应用中发挥了非常重要的作用,其中顺序控制的功能已经广泛应用在许多领域中,能够最大限度地体现相应的价值。比如PLC相关控制技术在火电领域中具有至关重要的作用,能够在比较短时间内迅速将飞灰以及炉渣等有害物质进行清理,如果控制装置系统受到不利影响,就会导致生产效率发生降低。应用PLC相关控制技术时,包括远距离控制、传感信号采集、主站层级等等顺序控制环节,PLC控制系统的设计过程中,需要充分考虑方案的合理性,有效规划设计相关的控制装置系统,最大限度的发挥顺序控制系统的作用。在电子工程领域之中,PLC相关控制技术在模拟信息量的前提下,能够完成闭环控制的操作。

3.3 开、关控制过程的实际应用

应用PLC相关控制技术能够简化工作流程,此项技术能够实现相关信息的快速收集,最大限度地防止资源的不必要浪费。在某些层面上来讲,可编程的控制器装置和PLC相关控制技术具有类似的功能,工程技术人员可以在虚拟的继电器装置中结合相应的PLC模块,在实施继电器装置的通、断控制过程中,PLC系统消耗的时间过于长久,无法对于继电器装置进行有效的控制,可能发生短路的状况,通过持续的开发研究,相关工程技术人员应用组合使用的模式,科学应用自动切换的控制系统和PLC相关的控制技术,提升了整体系统的工作效率,突破了系统反应缓慢的难题,在进行开、关控制中,PLC控制技术能够获得更理想的实际应用,有益于提升控制的效果。在电气工程体系内,常规的模式自动控制一般使用继电器装置来进行,运行的时间比较长,因此在短路保护的操作过程中无法进行工作,而采用PLC控制技术,应用编程系统和控制器装置来侦测系统的实际工作情况,达到短路保护的目的,保障继电器装置的稳定运行。

3.4 步进控制系统

应用PLC系统进行自动化控制时,系统通常需要执行多个控制动作,这些动作相互独立,综合完成对整体系统的控制。动作执行需要依据一定次序,该系统即步进控制系统,或称顺序控制系统。应用该系统需要根据系统全周期运行的状态变化进行运行阶段分解,规定运行顺序,限制时间条件等,使其在不同内部环境或输入条件下执行预期操作。应用PLC系统进行步进控制时,应依据顺序功能流程规划各步动作,限定步骤推进条件,符合条件时上步动作完成,下步动作开始。步进控制在PLC程序设计中应用普遍,具有调试修改便捷的优势,且易于阅读。

应用步进控制可节省人力,促进生产降耗。例如在应用该程序进行火力发电控制时,通过PLC系统科学控制设备运行顺序,结合PLC技术进行输入控制,保证能源材料充分燃烧,降低废物排放量,通过自动化控制替代人员值班,可降低企业的运营成本。步进控制可对电气设备进行精准联锁控制。

4 结束语

综上所述,在PLC控制系统的应用过程中,应完善细节设计,分析影响系统精度和效率的主要因素,优化技术应用。PLC系统应用中的线路老化和其他相关因素会影响动作精准执行,干扰指令的传达过程和终端系统的运行。PLC控制系统在现代电气设备控制中的应用范围较广,为提高生产力,应科学应用该技术,促进系统安全可靠运行,有效释放人力,促进经济发展。

参考文献:

[1]张成金.电气设备自动化控制过程中PLC技术的应用[J].中国科技信息,2020(22):39-40.

[2]张晟超.电气设备自动化控制系统中PLC技术的应用研究[J].中国新技术新产品,2020(11):36-38.

[3]乔志刚.电气设备自动化控制中PLC技术的应用研究[J].电镀与精饰,2020,43(04):56.