摘要:当前PLC 技术在我国电气自控系统中的应用十分普遍,应用效果更为理想,通过引入该技术,能够降低人力资源以及成本输出,提升自动化设备运行的稳定性和安全性。同时,其它多个领域也逐渐开始加强了该技术的应用,整体应用范围得到拓宽。PLC 技术是电气自动化的基础技术,未来该技术将会得到进一步深化,应用效率将会更高,前景十分好。基于此,本文主要分析了电气设备自动控制系统中PLC的设计。
关键词:电气设备;自动控制系统;PLC;设计
中图分类号:TP273 文献标识码:A
引言
PLC 具有易于编程、可靠性较强、便于安装、组态方式灵活、适用范围较广的优势。在自动化电气控制中,包括闭环控制、顺序控制、开关量控制中有效应用PLC,可以提高自动化电气控制系统的功能。为了更好地发挥PLC 的优势,应不断加大、加深对PLC 的研究,并不断优化与完善PLC 技术,从而为促进自动化电气控制的发展作出贡献。
1 PLC 装置的特点
1.1 功能强大,性价比高
由于该技术在我国工业生产中的起步较晚,在实际的运用过程中还需要一段时间磨合,随着工艺的不断完善和整改,不断提升该技术的整体性能,强化其功能。在改进中适应我国的实际生产需求,PLC控制系统中的主要零器件也在不断调整和替代,性能逐步优化,功能也逐步趋于完善,据实际应用反馈来看,不同类别的设备在其配套应用中的应用价值也越来越高。通过对PLC控制好系统的实际控制结果来看,对于我国工业整体智能化水平的发展有着重要的推动作用。
1.2 操作简单,通用性强
PLC具有完备的系统功能,同时它还具有很强的适应能力,可以实现与工业生产之间的有机融合,满足复杂工业环境的需要,对于扩展系统功能、改变控制程序、简化管理程序具有重要作用[1]。
1.3 抗干扰能力强,可靠性高
PLC 技术的抗干扰能力强,并且具有自我诊断的功能,对于出现的错误信息能够及时进行识别,同时可以通过滤波、隔离以及故障检测等软件对错误信息进行诊断,进行信息的恢复与保护,PLC 技术稳定性高、可靠性高,适宜复杂的工作环境。
1.4 系统的设计先进,便于改造
较传统的设备而言,PLC控制系统的技术优势较明显,特别是整个设备的大小,质量和资源损耗等方面设计更加简便,实际应用中操作简便。同时,设备的更新换代更加简单,更便于实现PLC设备的自动智能化。同时,在现代化科技的引领下,PLC控制体系快速优化,目前的外部衔接数量已经有了大幅减少,更加方便工业生产和维修[2]。
2自控系统设计中PLC 的运用
2.1 自控系统设计中应用PLC 有助于正确评估系统功能
为了使PLC 能够有效地应用于当前电气设备的实际控制系统中,在设计上要科学化、实用化,通过合理地评估行业整体控制任务,保证PLC 技术成果应用于控制系统当中。从电气设备的实际运行情况出发,在技术上选用PLC,发挥运行方式和主要类型的参考作用,使得控制系统设计中具有较高的可靠性[2]。在对控制任务的评价方面,更多地考虑到总体数据处理能力、控制任务的规模以及设计中所存在的难度等等,从而合理评估系统所具备的功能并进行分析,使得电气设备在控制系统中的实效性要求得到满足。
2.2 自控系统设计中应用PLC 进行自控系统的设计
利用PLC 技术设计电气设备的自动控制系统,就需要严格遵循完整性运行和安全性运行的原则,科学有效地设计电气设备的自动控制系统,保证自动控制系统处于安全稳定的运行状态,使得电力生产的需求得到满足。
根据目前的学术研究和自动控制系统的实际设计来看,为了保证总体设计的科学技术性,有必要按照规定的程序设计并编写系统的软件程序和相关的硬件。
2.3 自控系统设计中应用PLC调试系统
在设计PLC 的时候,系统调试是非常重要的环节。在整个的系统当中,要严格按照技术标准执行,技术调试要专业化。在对系统的模拟调试中,PLC技术要有较高的要求。完成模拟调试完成之后,还要试试在线测试。根据电气设备控制系统的设计索要实现的目标出发,对PLC 系统的各项技术指标从科学的角度进行分析,使PLC 满足电气设备的技术要求,实现自动控制运行。按照专业标准,技术人员必须保证自身技术操作质量,技术的使用合理 [3]。
3 电气设备自控系统中PLC的应用
3.1 闭环控制
自动化电气控制系统中,可以采取多种方式启动电机,如自动方式、手动方式等。采取自动启动方式的时候,应用PLC,可以实现闭环控制。以温控系统为例,借助热电偶检测加热炉的温度,将热电偶的输出电信号通过温度变送器转换为标准量程电流,然后传输给模拟量输入模块,经A/D 转换之后,便能获得与温度成比例的数字量。然后,CPU 主板会对预先设定的温度值与获取的数字量进行对比分析,然后按照PID 控制算法进行误差运算,得到运算结果之后,传送给输出模块,并经D/A 转换,获得电流信号,从而发挥自动控制电动调节阀开度的效果,达到了闭环控制。采取这样的控制方式,可以有效控制闭环中各种干扰因素,使被控量能与给定值无限接近。除此之外,为了实现对闭环控制过程的简化,可以直接应用PID控制器,PID 控制器为闭环控制器,本身结构比较简单,且无需被控对象的数学模型,使用方便,灵活性较强。
3.2 顺序控制
随着我国经济的发展,科技水平得到了提高,因此电气设备自动化控制领域应用的辅助系统不断更新与升级,如传统电气设备控制系统与现阶段的PLC 控制系统。使用PLC 控制系统,可以在很大程度上提高自动化控制的智能化水平。但是,随着我国科技水平的不断提高,各企业对于电气设备自动化控制的水平提出了更高的要求,因此加强对PLC 技术的研究与应用至关重要。PLC 技术的使用可以通过利用通信线路有效管理与协调电气设备运行情况,改善电气设备自动化控制工作的操作顺序。
3.3 开关量控制
开关量控制是PLC 技术中的一项重要内容,可以将自动化控制系统中的虚拟电气操作与信息编辑操作进行一定的结合,提高自动化控制运行的稳定性。传统的自动化控制系统由于继电器等装置的影响,在继电器进行切换的过程中需要等待继电器响应,而在此过程中容易导致出现短路现象。使用PLC 技术后,可以很大程度上缩减继电器响应时间,提高自动化控制系统的运行效率。在PLC 技术的应用过程中,需要加强PLC 技术与自动化控制系统的结合程度,最大程度上提高系统的运行效率[4]。
4 PLC 在电气自动化中的发展前景
当前在我国工业领域中PLC 已经得到了广泛运用,成为电气自动化的重要控制技术之一。未来随着科学技术的进步以及时代的发展,该技术的应用范围将会更大,并能够进行有效更新,提升对周边电磁的干扰抵抗力,推动程序运行错误得到降低。整体来看PLC 的工作原理是比较简单的,具有较高的安全性和灵敏性,不过在设计的过程中,还需要对其维护进行考虑,尽量提升维护的便捷性。当前在电气自动化集散型控制系统DCS 技术全面发展和推动的过程中,PLC 技术的应用更为完善。
结束语
在电气设备自动化系统中应用PLC技术可以起到很好的控制作用,特别是设计和运行模式的创新,使得电气设备自动化的功能得以充分发挥。但是在具体的应用中往往会存在一些问题,相比较于传统的系统模式,新的模式在技术上实现了突破,设别的性能得以完善,而且运行效率提高,投入的资金也大大减少,对企业的可持续发展起到了一定的促进作用。
参考文献
[2]韩芝星,蔡晓龙.PLC 技术在电气设备自动化控制中的应用分析[J].现代制造技术与装备,2017(4):152-153.
[3]黄恩泽.电气自动化设备中PLC 控制系统的应用解析[J].建材发展导向(上),2017,15(12):87-88.