关于电气工程及其自动化控制中PLC技术的应用分析
吴锦超
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吴锦超,. 关于电气工程及其自动化控制中PLC技术的应用分析[J]. 电力技术学报,2021.8. DOI:10.12721/ccn.2021.157072.
摘要:
作为电气工程与自动化控制中的重要组成部分,PLC技术的应用一直以来都是电气工程从业人员需要重点关注的问题。通过分析PLC技术的概念及要点,针对在电气工程及自动化控制中运用PLC技术的措施展开探究。
关键词: 电气工程;自动化控制;PLC技术
DOI:10.12721/ccn.2021.157072
基金资助:

引言:

为确保PLC技术在实际运用过程中能够充分发挥出其应有的作用,相关工作人员就要对PLC技术应用方案进行优化与完善,结合电气工程实际运行情况以及技术储备,对PLC技术的应用形式进行大胆创新,严格把控PLC技术运用过程中的各个环节,对于出现的问题进行及时处理,确保电气工程自动化控制工作能够顺利开展。

一、PLC技术概念介绍

分析PLC技术的应用问题,先要了解PLC技术的概念。PLC是一种可编程的逻辑控制系统,以电子系统为基础进行各种数字运算操作,在工业生产中被广泛运用。该系统中安装了可编程储存器,相关工作人员可以根据电气工程实际控制要求对储存器进行编程,PLC系统可以自动执行顺序控制以及逻辑运算等操作,实现电气工程的自动化控制[1]。

PLC技术的应用范围很广,其技术涉及的范围非常广泛,其中核心是控制技术。PLC技术的控制技术由CPU、电源、存储器、输入输出端口四部分组成,这四个部分的协同工作,最终构成了PLC系统。其中CPU可以根据系统实际运行情况进行灵活调整,借助这种方式提升处理器工作的灵活性,并能够与其他外部设备建立有效的联系,准确接收和分析各种外界输入的指令。电源主要是为整个控制系统提供电力供应,从而保证整个运行。输入输出端口是一种连接外部设备的终端,使内部和外部可以有效地联系,交换信息。存储介质起到服务作用,更快更准确地提供有效数据。

与其他控制技术相比,PLC技术具有很多的优势。第一,PLC系统的体积较小,相关工作人员可以依据实际需求,对PLC控制装置进行灵活的安装与拆卸,因此PLC控制器具有广泛的应用空间。第二,由于其内部搭载了可编程的存储器,因此工作人员可以依据实际情况编制各种程序,满足各类电气工程生产需求。PLC技术可以非常准确和高效地传递和执行指令,并且针对传统的广播处理进行了很好的优化。此外,该技术还具备良好的综合处理能力,可以更好地组合多个不同类型任务。

二、PLC技术具体应用方式

(一)时序控制

利用PLC技术能够控制电气工程自动化运行顺序,此项功能在各个领域中得到了普遍应用。例如在热电厂中PLC技术的顺序控制功能就得到了充分应用。火力发电厂的机器需要一定的顺序来执行过程操作,以保证机组能够高效运行。比如第一个传感器需要加入自动化控制系统,然后主站层需要加入自动化控制系统,最后加入遥控系统,如果这三个过程可以依次进行,可以显著提升火力发电厂运行效率。此外,该技术还用于电厂锅炉的清灰、除渣工作当中。通过控制流程的顺序,可以有效地防止故障的发生并降低产生负面影响的可能性。用于顺序控制的PLC技术还可以有效降低功耗,降低生产成本,提高整体利润。

(二)数字控制

PLC技术可以借助数字控制的方式,及时发现电气工程自动化系统中出现运行故障的具体位置。如果设备由于某些原因而出现故障,利用PLC系统的数字控制技术可进行准确、快速定位,操作更简单。借助此项技术快速查找故障来源,科学制定故障修复方案,尽可能缩小故障影响范围。此外,相关工作人员还可以通过PLC系统的精密数字化控制技术,让设备具有自动检测功能,通过自动检测对设备实际运行状态进行实时监测,收集有效数据,为设备运维工作提供数据基础,借助这种方式确保设备的安全性和稳定性[2]。人工故障检查模式不仅速度慢,而且操作起来也比较复杂,在处理过程中可能会有一些疏漏,费时费力。借助PLC系统的数字化控制功能,将手动模式变为自动控制模式,让系统具备自行检测和修复功能,避免繁琐的流程和人员操作失误。同时,整体故障反馈更快,工作人员可以更快地找到故障原因。

(三)逻辑控制

通常情况下,逻辑控制与时序控制需要组合使用,其主要功能在于对继电器装置内的电路进行更改,通过PLC系统的逻辑控制技术提升继电器工作效率。另外,由于PLC系统具有多个连接端口,因此能够同时控制多台机器设备,对多台电气工程机械设备进行统一管理,借助这种方式优化电气工程机械设备工作流程,压缩工作量,进而达到降低工作难度的目的。此应用在一些重复性机械生产,如流水线生产和一些印刷机设备上得到了广泛应用,并且在模块化机床设备上也表现出了良好的工作效果。通过集成多个控件,简化了所有工作流程,一方面能够有效提升管理水平,另一方面能够提升自动化设备工作效率[3]。

(四)变量控制

在应用电量控制技术过程中,相关工作人员需要将模拟量和数字量相互转换,然后借助PLC系统设计并组合模拟量,在此基础上借助这种转换和控制的所有过程进行精确控制。与传统变量控制技术相比,PLC系统中提供的变量控制技术更简单明了,能够有效提升控制精度。这里所说的模拟变量涵盖了温度、速度、压力等因素。借助变量控制技术,将模拟变量转换为直观数据之后,相关工作人员能够对模拟变量进行更加精准的控制,确保系统能够稳定运行。

(五)运动控制

除了时序控制、变量控制以及逻辑控制之外,PLC系统还可以对运动进行有效的控制。这里所说的运动控制主要是指环绕运动控制以及单线运动控制两种运动模式,这两种运动控制模式被广泛应用于各种电气工程自动化控制工作当中,同时在设计方面也发挥出了重要作用[4]。如机床设计和一些机器人结构设计等工作中,运用PLC系统的运动控制技术,能够提升结构设计合理性,提升各项参数的精度。此外,运动控制也可用于一些生产中,起到优化和更新生产过程,提升生产效率的作用。

三、结束语

电气工程及自动化控制中运用PLC技术,极大地推动了电气工程及自动化控制行业的发展。实际工作中,相关工作人员需要对如何利用PLC技术的问题给予足够重视。借助PLC系统中的时序控制技术、变量控制技术、逻辑控制技术以及运动控制技术,全面提升电气工程自动化生产效率,为工业生产的健康稳定发展保驾护航。

参考文献:

[1]於伟.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用策略研究[J].科学技术创新,2020,(21):9-10.

[2]李中锋.PLC技术及其在煤炭工程电气自动化中的应用分析[J].当代化工研究,2020,(12):56-57.

[3]王申.PLC技术在电气设备自动化控制中的应用研究[J].中国设备工程,2020,(11):190-191.

[4]张永永.PLC技术应用数控机床电气控制系统研究[J].电子技术与软件工程,2020,(10):100-101.

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