PLC技术在电气工程及其自动化控制系统中的应用
周强
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周强,. PLC技术在电气工程及其自动化控制系统中的应用[J]. 传感器研究,2022.2. DOI:10.12721/ccn.2022.157017.
摘要: 随着社会生产水平的不断发展,传统的机械化生产手段已经不再适应当前社会的发展需求,越来越多的前沿科技开始在生产行业中得到应用和推广。在当前的社会生产过程中,PLC技术成为社会发展的一项重要技术手段,极大地提升了整体的社会生产力,为我国生产水平的提升提供了极大的支持。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。
关键词: PLC技术;电气工程;自动化控制系统
DOI:10.12721/ccn.2022.157017
基金资助:

随着我国社会经济的高速发展,电气工程蓬勃发展,取得了良好成效。电气工程面临着一系列挑战,在日益激烈的市场竞争中,想要获取更多的市场份额,必须加强对电气设备的管控,逐步实现电气设备自动化控制。电气设备自动化控制离不开现代科学技术的支持。如今,科学技术日新月异,需引入先进技术,改变电气设备控制现状。可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController,PLC)技术是计算机信息技术的衍生技术,将其应用于电气设备自动化控制系统,能够取得较好的控制效果,有利于电器企业提升生产效率,获得更多的经济效益,推动电气设备工程的可持续发展。

1 PLC技术发展过程

随着社会科技水平的不断提升,通过继电器、接触器以及开关触点等部件的有效组合,形成了一定的固定控制系统,从而可以通过串联、并联以及互锁等多种连接形式构成各器件之间的逻辑关系,实现对电路系统的远程控制。PLC技术在20世纪初期便通过多种零部件的有效逻辑组合,实现了通过小电流控制大电流的操作,为其后期的发展奠定了良好的基础。此后,为了更好地适应社会生产形势的发展,传统的远程控制系统中的继电器、开关熔断器等实现了进一步的发展,逐渐形成了时间继电器、热继电器以及限位开关等器件,有效地弥补了简单接线无法满足具体控制的缺陷。但是,随着人们对远程控制系统要求的不断提升,传统的控制体系的精确度、反应速度以及自身工作的形式都已经无法适应人们的需求。因此,控制系统本身的一些缺点也逐渐开始显现,比如,其成本性较高、连通性有所欠缺,同时检修也存在着一定的困难等。随着计算机技术的发展,人们开始将电气控制系统与计算机技术相结合,从而发展形成了可编程逻辑控制器,改变了传统的继电接触器的控制形式。到了20世纪末期,多种技术不断发展,如计算机技术、微电子技术以及大数据技术等,都促进了可编程控制器的不断升级,其主要的控制元件也实现了极大的改善,从而帮助可编程控制器的控制能力、数据传输水平以及远程输入输出效率都实现了极大的提升。

2 PLC技术在电气工程及其自动化控制系统中的应用

2.1集中控制

中央控制将通过自动控制系统(包括PLC)实现,设备的状态和所有中央控制设备的整个操作非常重要的链接。PLC技术在中央控制系统中的应用将有助于操作程序的方便,工厂内部通过PLC技术的应用能够大幅度的压降电气控制系统所产生的工作量,将控制微机串级控制系统是实现集中控制的有力措施,也能够使其控制更加精准。在操作过程中,收集的输送带设备、机械、煤炭储存设备、胶带机和设备之间的综合利用,如紧密依托于人工,在技术交割设备防盗检测系统中实现PLC的应用,将其加入到远程控制过程中,切实提高了控制的效率,在PLC组建的集中控制系统中,可以在很大程度上简化处理一些复杂的任务,降低了人工成本,降低了传输过程中的误动率,切实有效地降低了在运输系统的维护和维修工作,可以能够实现PLC的集中控制。

2.2顺序控制

电气辅助系统中常见的控制形式是顺序控制,但传统的顺序控制形式已经无法满足新时代的节能减排要求,因此电气辅助系统的环保性有待提升。为提高电气设备生产的自动化水平,应当充分发挥PLC技术的作用。利用PLC技术可取代电气辅助系统中的继电控制器,单独控制电气辅助系统运行中的工艺流程。基于计算机信息技术可协调应用信息模块和通信总线,以达到良好的控制效果。PLC技术的应用突破了传统的人力控制,大幅提升了电气设备的自动化水平。在电气设备自动化系统中应用PLC技术,主站层分为人机接口和PLC两部分,此外还涉及传感器网络、远程I/O站等,可据此全面采集现场的相关信息,并将其传输至主站层,无需相关工作人员前往现场,只需利用终端显示屏即可进行远程监控。

2.3闭环控制

将PLC技术应用于伺服控制环节,可以保证机械设备加工精度控制。配合伺服控制器、伺服电机等部件,可以完成如多台电动机的同步运行,运动控制中的位移角度控制等一些过程控制中的难题,在自动化产线、工业机器人制造、数控机床等多领域得以应用。在闭环控制系统中通过数字脉冲编码器获取伺服电动机的位置信息,对位置信息进行比较、判断、修正可以保证机械在可控的范围内运动,达到对加工精度控制的要求,收到满意的效果。由于PLC系统是一套全数字化系统,对伺服控制系统中动态误差、稳态误差和静态误差的修正提供了很好的技术手段,在系统的调试过程中可以通过数据的调整完成对机械设备加工精度误差的修正,大大缩短了闭环控制系统的设计、开发周期。

2.4逻辑运算

PLC技术的相关操作比较简单,具有良好的控制效果,在具体的逻辑运算过程当中,其使用空间相对较大。信息编程数据十分重要,而编程需要坚持简明扼要的原则,在对其使用功能不产生影响的基础上将多余操作简化,因此逻辑预算具有较高的要求,不仅要确保运算准确,还应具有清晰的逻辑。而从PLC技术角度来看,其最大的优势在于简洁,该技术是一项新型的计算机控制手段,可在信息编程过程当中使网络编程的繁琐性得到有效改善,对最为直接的控制器、控制设备进行有效运用,从而开展相关逻辑运算,不仅精确度有所提高,而且还能够给定出具体的标准化格式。除此,PLC技术还能够反复进行运算,具有良好的自我检测能力,可以有效实现信息的再次采集和分析,并根据数据系统合理进行总结。

2.5工业机器人

在工业生产过程中,工业机器人的运用提高了工业产品生产的质量和效率。管理人员和编程人员可以根据对产品生产的质量要求将指令输入到PLC系统中,从而使工业机器人可以连续运行。在生产过程中,中央控制室可以实时监控到机器和设备的运行状态,并对工业机器人的生产计划参数进行实时的调整。如果发现产品质量出现了偏差,可以及时停止生产过程并进行故障维护,PLC系统通过模拟仿真程序可以快速的找到故障原因,重新输入参数、修正指令可以及时的恢复系统运行。以此确保产品的质量和生产的效率。工业机器人的使用将工业生产带入到无人化时代,工业产品的生产质量和生产效率都出现了跨越式的提高。

结语

PLC技术灵活的应用在电气工程及其自动化控制系统是十分重要,能有效保障电气工程的平稳运行,在改进电气控制单元中PLC技术应用基础之上会使得该系统更加平稳,大幅度提升使用效率,为企业获取到更高的经济效益。

参考文献

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[2]毛晓娟.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用分析[J].世界有色金属,2020(01):296+298.

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