PLC技术在电气自动化控制中发挥着十分重要的作用,可广泛用在多个方面,有助于促进电气自动化工程的健康发展。当前PLC技术在开关量控制、模拟量控制、运动控制、数据采集等方面的应用优势是显著的,后续要进一步完善和优化,发挥更大的效能。此外,应促进PLC技术与智能技术的有机融合,促进电气自动化的智能化控制和信息化控制,取得更好的控制效果。
1PLC的结构
当前使用的PLC类型较为多样,但结构与工作原理没有太大的差异。PLC的结构包括硬件系统和软件系统,硬件系统主要由存储器、CPU(中央处理单元)、编程器、通信网络、电源组成。若是将PLC视为一个系统,输入变量包括外部的模拟信号和开关信号,存储至PLC内部的数据存储器之后,可以通过输出变量的形式传送到输出接口,此时可以有力控制输出设备。在PLC的硬件系统中,当前有模块式PLC和整体式PLC。以模块式PLC为例,其主要由I/O模块、CPU模块、接口模块、底板、电源模块、内存组成,用户可以结合需求自行拓展和组合I/O模块能力。对于PLC来说,CPU模块是核心部分,由存储器和微处理器组成,发挥着至关重要的作用。在操作过程中,CPU模块有四个方面的重要作用:一是检查和校验用户程序;二是接收和调用现场信息;三是接收与存储用户程序和数据;四是故障诊断,可以进行故障排查和错误纠正。
2PLC技术的主要功能
PLC技术的功能显著,广泛应用在电气自动化控制中,并取得了良好的应用效果。在电气自动化控制中,PLC技术可应用在开关逻辑与顺序控制中,还可以应用在闭环过程控制、数据处理、通信联网中。以开关逻辑与顺序控制方面的应用来说,其功能集中体现在三个方面:一是可以实现时间程序控制,电气自动化控制设备可以按照预定的时间执行各项操作指令;二是可以实现逻辑顺序控制,即按照逻辑的先后顺序精准执行各种操作指令;三是可以实现条件顺序控制,当条件满足便可以执行操作,反之则不能操作。以闭环过程控制为例,当前PLC技术广泛应用在加热炉、锅炉、热处理炉设备中,可以闭环控制温度、压力、流量、液位等模拟量,模拟量与数字量之间的A/D与D/A可以较容易实现。总的来说,PLC技术的功能是显著有效的,可以广泛应用在电气自动化控制中。
3PLC技术在电气工程及自动化控制系统中的实际特点
(1)快速反应。在电气工程的控制中,基本的PLC内部结构是辅助继电器,其内部结构在使用过程中被梳理。此处理增加了中继节点处理和分析返回数据所需的时间,缩短了目标系统的响应时间,提高了响应速度,缩短了信息处理时间,并提高了生产效率。
(2)过程非常安全。电气工程存在许多安全隐患。因此,在自动控制中应注意高安全要求。PLC技术应用于电气自动化控制时,安全性相对较高。因此,工作期间的干扰非常可靠,即使在干扰时也可以使用。因此,PLC技术在工作时非常安全。
(3)操作方法简单。PLC技术的主要方向是自动化。因此,在工作时,许多操作都由程序控制,并且相关设备将按照指定的步骤执行。这样可以减少许多工作流程中的手动步骤。工作时,相关人员只需具备控制技能即可开始工作,而无须复杂的手动任务。自动化过程中可以避免许多错误。
(4)高级系统功能开发。PLC技术在电气工程自动化控制中的应用,其工作芯片采用集成电路类型,是一种相对较新的芯片。该芯片的使用将为微型电气项目开发一个自动化控制系统。此外,芯片的使用使自动化控制系统能够实现提高效率和减少使用过程中的损失。因此,在实际使用中有可能实现更具适应性的自动控制,该技术在使用中的功能比较全面,有利于自动控制的发展。
4PLC在电气设备自动化控制中的应用策略
4.1顺序控制
它是指每个执行器在输入信号的影响下必须按次序工作,在特定的实施过程中,由于使用时间的不断延长,大多数装置的能源损失将显著地增大。这将损害公司的经济利益。要防止这种情况的发生,就必须将PLC技术引入到系统中进行序列控制,使其具有实际的开关量,从而实现对各个机械的运行次序的控制;以模块的方式,对每个执行器进行单独的控制,这就能够避免任意一个执行器的问题,对整个操作系统的安全运行产生不良的影响。举例来说,三相电机的顺序控制就可以通过PLC来完成,在电动机M2上的检测电路先是连接到接触器内的KM1,之后又接触到KM1的自锁接触,这样保证了在启动以后,对电动机M1就能够进行顺序控制。
4.2开关控制
它是指通过控制继电器接通和断开的数值来实现对电气装置的有效控制。在传统的自动控制过程中,采用的开关量控制方法存在着灵敏度高、稳定性差等缺点。这些问题严重地影响了整个装置的正常工作。如果将PLC技术融入整个控制系统中,不仅可以保证整个控制的质量,而且还可以减少事故的发生,从而大大地提高电器的使用率。
4.3闭环控制
闭环控制是接收到指令的装置,会将指令的效果反馈给CPU,让CPU进行下一轮的分析,然后由CPU将指令发送到输出端,输出端在执行完命令后,再将自己的操作效果和操作状态发送到CPU上。如上述的PLC系统属于闭环式控制。在PLC采用闭环控制的情况下,闭环信息的传递效率得到了提高,系统的工作效率也得到了提高,并且具有PLC闭环系统,通常采用单路PLC,因此在传递信息时不会被干扰,具有较高的精确度。因此,在实际的生产过程中,如果可以将PLC技术用于电动机的自动控制。在一些特殊的情况下,就必须将PLC技术和传统的控制方式相结合,从而大大提高生产和运行的效率。
4.4运动控制
运动控制主要用来监控电气系统各方面的运行情况。不但能够大幅度改善控制系统的性能,同时也能够保证系统遵循一定的流程来完成工作。该技术的移动控制方法主要是根据不同零部件的移动运行状况,通过多台微处理器实现对消耗的零部件进行控制,以适时替代消耗大的部件。同时,以发电厂发电机组PLC技术为例,利用基于移动控制方法的PLC技术,其体积虽然庞大,却有很大的工作效率,可以更精确地掌握整个发电机组的运行状况。例如,利用PLC技术,就能够控制三相异步电动机的正、反转。
目前,PLC的使用已经更加普遍,比如在DCS系列上,它有着更多的优点,更快的反应速度,更佳的安全性,更多的智能,以及更大的网络。此外,PLC技术还可以与变频调速器相结合,有效地提高了以前的调速器,提高了系统的效率。
结束语
PLC的全称是可编程逻辑控制器,可编程的存储器内部有储存程序,能够执行一系列的逻辑运算,并且顺序控制面向用户的所有指令,使机械生产的整个过程均可以得到有效控制。作为当前一种基于继电接触控制技术和微机技术的新型技术,PLC技术的应用更为灵活,工作流程也更加高效快捷,在电气自动控制中有非常广泛的应用。
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