基于 PLC 技术的电气仪表自动化控制阙永康

发表时间:2020/5/8   来源:《当代电力文化》2019年23期   作者:阙永康
[导读] 如今越来越多的新兴科技投入到实际应用中,电气自动化控制技术即为其中之一
        摘要:如今越来越多的新兴科技投入到实际应用中,电气自动化控制技术即为其中之一,该技术中包含着计算机技术、单片机控制技术、电子信息等技术,其优势不仅在于具有高效的生产率,还能够有效降低企业成本投入,并且能够有效提高安全性能,应用领域也较为广泛,在交通、教育以及医疗等方面都能够见到该技术的身影。然而,时代在发展,社会在进步,若要使电气自动化技术不被社会所淘汰,就要能够对该技术的发展趋势有清晰的认知,并做好技术革新工作。
关键词:PLC技术;电气仪表;自动化控制
一、基于PLC技术的电气仪表自动化控制方法
1、设定电气仪表参数
        基于PLC技术的电气仪表自动控制方法有一项重要功能,即能够对周围的环境进行监测,并完成数据的采集。很多企业在进行产品生产之前,都要对数据进行准确测量。传统的方法是利用一些信号灯来观察设备运行状态的,但是无法准确地分析性设备的运行情况,要想精确地了解设备的运行状态,就需要在设备中加入电器仪表的使用,实现电气仪表的自动化控制。在本次的设计中,通过设定电气仪表参数,来改善仪表自身的自动化功能。利用PLC采集电气仪表数据,采集的模拟量数据主要包括压力、温度等参数。按照标度转换公式,将实际检测值转换成实际物理量,转换公式为:
P=IN×0.1(1)
其中,P表示检测点的实际物理量,IN表示检测点的实时值。转换后,将设定的参数上传到PLC控制站,根据电气仪表设备运行参数绘制运行趋势,用于评判设备的运行状态,电气仪表运行参数如表1所示。根据表1的电气仪表参数,完成对数据的存储和分析。
表1 电器仪表运行参数

2、电气仪表故障预测
        在PLC技术的应用过程中,系统发生故障的概率较高,所以在设计的过程中,需要电源不间断运行,长期使用,散热效果会逐渐下降,最终导致故障发生。为了解决这些问题,在总线的设计上做出了一些改动。主电路是由断路器和接触器构成,其功能在于实现对电气仪表的优化控制,避免发生故障。电气仪表自动化控制主要包括继电器和接触器,这些部分的功能衔接,可以构成控制逻辑,实现对电气仪表的自动化控制。在这种控制方法下,由于所需控制的设备较多,需要技术人员在控制室中操作。但就地控制和集中控制的方法是不同的,这对技术人员专业技能的要求较高。因此,将PLC技术应用到电气仪表故障预测中,以此解决这些问题。在电气仪表故障预测后,为保证数据传输的精准度,需要采用高稳定的元器件,来调整设备运行出现的误差。采用线性校正原理对其进行自校正,根据线性校正方程得出:
(cm-cn)=m(vm-vn)(2)
其中,c表示输入时的偏移值,m表示短路输入,v表示自校正常数,
N表示标准电压。
        参数设计能为电气仪表自动化控制提供保证,在校正的过程中,要对现场的电气仪表进行安全性测试,再将相应的数据进行整理和分析。在实际的测试中,要先取出被内测设备和某一个待测零部件,对其进行单独测试。在电气仪表自动化控制中,需要注意以下三个问题。
第一,设备维护问题。PLC技术对环境的要求较高,一旦环境中某一指标出现问题,设备出现故障的概率也会随之增高。因此,在运行环境的基础上,还要加强对设备的维护。第二,传感器等硬件配置问题,硬件配置程度决定了电气设备故障预测的准确性。第三,PLC应用范围问题,避免盲目扩大故障预测范围而增加人力与成本。
3、实现电气仪表自动化控制
在校正电气仪表参数后,会自动储存在计算机中。系统会将相关的信息传输到对应的工作站中,最后通过Web服务器将电气仪表的信息传输到局域网,便于用户查看。基于PLC技术的电气仪表自动化控制方法是由多个部分组成的,其中电子元器件是非常重要的部分。自动化元器件的选择会直接影响电气仪表自动化控制的性能。只有选择了合适的自动化元器件才能保证系统的长期稳定使用。在对电气仪表的自动化控制过程中,要对元器件的耐用性和持久性进行实时监测,并实时传送所有检测参数和设备的各种运行状态数据。基于PLC技术的电气仪表自动化控制方法如图1所示。

图1基于PLC技术的电气仪表自动化控制方法示意图
        图1中的远程监控是通过动态图形界面和音响报警等方式对电气仪表进行自动化控制的管理。它们能实时接收现场上传的数据,主要包括工艺流程参数、设备运行状态以及报警信号等。通过人机对话的方式,实现对电气仪表的远程调节和工艺检测控制参数的设定。远程监控界面可以显示整个机电设备运行参数图表,通过图表数据绘制各种参数运行趋势曲线,以此判断系统的运行状态。数据采集是对控制器产生的连续的数据进行扫描,在处理的过程中,模拟量值只接受一个设定阈区变化的数据,所以需要将每个被定义的模拟量值进行高、低、变化速率比较,如果超出了限位值,系统会自动报警。另外,变化速率是由操作人员设定的,可以在设定时间上观察数据的变化情况,无论何时,都可以由控制器完成。在通信的设计上,用户可以将数据采集装置获得的相应信息存储到储存器中,利用网络发送至系统,应用Tcp协议,使用已有的网络功能,减少资源的浪费,还能有效地保证信息发送的准确性,确保通信传输的畅通性。至此,完成基于PLC技术的电气仪表自动化控制方法的设计。

二、电气仪表自动化技术的发展趋势
1、完善传感技术
        不可否认,如今我国的电气仪表不仅在生产数量上有了明显提升,质量也越来越高,尤其是精准度,然而不同的电气仪表性能不同,各个领域对电气仪表各方面的要求也有所不同,所以今后若要设计电气仪表,首先应做好市场调查工作,并根据调查结果对电气仪表的性能进行等级划分,以此来达到满足各方面需求的目的。传统电气仪表与新电气仪表之间最大的差距在于,新电气仪表中的自动化控制技术可以帮助仪表更加精准的开展测量工作,并且能够有效减少成本投入,操作方式也更为简单。另外,新电气仪表所能够实现的功能更多,因此其内部结构也更加复杂化,若要减少操作难度则应提高仪器紧密度,而要达到这一要求则需要依靠传感技术和传感设备来实现。若条件允许的情况下可以将PID比例为积分进行原始调节。
2、强调调节器的智能发展
        当今时代具有数字化和智能化的特点,各个企业若要在该时代背景下得到长足发展,则应紧跟时代发展潮流,并审视自身,以便于制定今后的发展规划。电气自动化的应用可以使此方面工作变得更为便捷。电气自动化的最终目标是通过智能技术、自动化技术等技术的综合应用,来达到全面自动化的目的,而如今我国电气自动化在此方面已经小有成就,其中应用到的微处理器在数字化操作的协作下,已经能够完成多元化的信号输送任务,但智能化要求还未真正实现,因此这也是今后电气自动化的一个主要发展方向。
结束语
        针对传统的电气仪表自动化控制方法存在的问题,提出基于PLC技术的电气仪表自动化控制方法。PLC技术可以提高自动化控制方法的安全性,通过实验证明,本文设计的方法更适合推广使用。
参考文献
[1]张业成.电气自动化仪表与自动化控制技术探析[J].浙江冶金,2017(2):17-18.
[2]毛伟平,康海蛟.电气自动化仪表与自动化控制技术探析[J].工业,2017(3):272.
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