PLC技术在电气工程及其自动化控制系统中的运用 马铭茂

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:马铭茂
[导读] 摘要:受制于传统电机的系统构架、技术模式较为滞后,传统型电机设备的控制系统的应用程序由于无法有效识别端口,进而导致传统电机无法对所需数据进行读取和分析。
        南宁燎旺车灯股份有限公司  广西南宁  530007
        摘要:受制于传统电机的系统构架、技术模式较为滞后,传统型电机设备的控制系统的应用程序由于无法有效识别端口,进而导致传统电机无法对所需数据进行读取和分析。与此同时,传统型电机也无法完成对自身的实时监控和运行状态评估,导致运维人员无法第一时间发现并解决隐患。
        关键词:PLC技术;电气工程;其自动化控制;运用
        1 关于PLC技术
        1.1 什么是PLC
        可编程逻辑控制器件就是PLC的全称,是电气工程领域成长所必不可少的一种操作系统。PLC的运行主要是将需要运转的程序通过人为方式存入到存储器中,然后在控制器上通过程序的运转将数据进行逻辑运算,继而得出并向下传达相应的运行指令,最终通过数字模拟器将信号转换成为指令,这样的操作过程可以大大减轻人为的操作,并自动完成相应的运行过程。针对PLC来讲,PLC当中最为关键的就是微处理器的运用,微处理器不仅可以将数字信号进行实时的管控,同时也可以跟计算机技术相结合,继而将编程控制器的功能完全发挥出来。
        1.2 PLC技术的功能特点
        近些年以来,PLC技术与早期的编程控制器件相比较而言,PLC技术拥有许多的优点。第一,由于PLC并不是复杂的器件,内部的构造较为简单,同时也有较高的安全防护系统,能够自动实现对电路的保护、诊断等功能,当出现突发事故时,电路能够被及时地保护起来,并对突发问题进行具体的处理并解决。其次,由于PLC技术的操作并不是太复杂,只要操作人员有着较高的专业理论知识与实践经验,那么,PLC技术的运用就会在最短时间内学会并掌握。然后,由于PLC技术同样具有较为简单的安装方式,没有太过于复杂的安装方式,只需要通过简单的接口相连接就可以完成PLC技术的正常运用。最后,PLC技术能够被大范围地运用到电气工程自动化领域中,最为重要的一点还是因为PLC技术运用、分析、处理的速度比较快,能够直接通过主程序进行管控,这样就不需要多种信号进行参与,电气工程自动化控制的工作效率得到了有效的提升。
        2 PLC技术在电气工程自动化领域中的功能优势
        2.1通用性强,便于操作
        PLC技术的编程语言的实际操作相对简单,机电设备管理人员无需掌握全面且复杂的计算机编程技术,系统出于开发阶段所需要的时间较少,现场调试时的操作也比较简单、便捷。还可以在不拆除硬件的前提下,根据用户的具体需求和机电设备的实际运行情况,在线更改控制方案,当然,设备运维人员也可以在现场对设备的控制程序进行调试。PLC控制系统具有软件功能,通过合理利用软件功能,可以实现继电器控制系统中需要某些器件才能实现的功能,简化了运维人员的操作流程,显著降低机电设备安装环节的工作量,减轻机电设备运维人员的工作压力。因此,相较于继电器控制系统,PLC控制系统对提升电气设备工作效率的作用更加突出。此外,PLC产品可以具有可实现标准化生产、占地空间小、操作程序简约便捷等优势。
        2.2 抗干扰能力强,安全稳定
        鉴于继电器控制系统中的某些器件可以被PLC控制系统的软件功能所取代,直接减少了技术人员在接线方面的工作量,还有助于降低线路故障的发生概率。例如,PLC控制系统下的机电设备即使处于较强的信号干扰下,其硬件和软件也可以保持正常运转,整个机电设备的硬件和软件在运行过程中的连贯性和稳定性更强,产品的运行能力得到有效保障。


        2.3 技术获得广泛认可
        正因为PLC技术在电气工程领域具有诸多优势,随着我国成为世界制造行业的新阵地,大量的自动化生产线也进行了PLC的应用改造。根据工控网统计的数据显示,2020年我国PLC市场规模约114亿元,其占到工业自动化市场规模的9%,位居第二大产品板块。尽管2020年市场规模较2019年相比略有下降,但从近5年发展趋势看,其市场规模仍处于发展态势。在大型和中型PLC市场,受制于技术壁垒以及该技术对确保自动化生产稳定性、可靠性具有至关重要的作用,客户对于产品的价格敏感度并不高,因此,西门子、通用、施耐德、罗克韦尔等公司占据绝对市场地位,反观小型PLC产品,由于其应用相对简单,客户更看重产品的性价比,因此该市场的供应商除西门子、三菱等传统巨头供应商外,信捷电气、深圳合信等国内厂商的发展较快,获得了客户的认可。
        3 PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用
        3.1在机床电气中的应用
        对于电气工程企业来说,机床电气设备是加工生产的重要设施。机床电气设备的零部件较多,包括机械主体结构、电力运行装置和液压装置。在加工生产时,如果控制系统出现问题和故障,不仅影响到生产进度,浪费了原材料,还会导致机床停止运转。在机床加工环节中应用PLC技术,能提升控制效果。在以往的设备控制中,采用了以接触器为主的控制方法。应用了PLC技术的自动化控制中,使用数据信息存储器进行控制,能控制机床电气设备的停止时间、运转时长和开启时间。利用这种方式,能保障机床设备的工作效率,同时显著降低了机床故障的发生率。PLC技术有数字控制和扫描功能,能监控机床电气设备在运行过程中的状态,分析设备是否处于正常状态,为技术人员传递关键数据。技术人员能借助相关数据进行维护和保养,及时更换陈旧的零件和磨损的设备,避免设备出现严重问题,进而影响到企业的经营生产。
        3.2 在工业机器人中的应用
        在电气生产和加工中,使用了较多的工业机器人,提升了机器设备维修、零部件加工和产品生产的效率。在电器工业机器人中使用PLC技术,能发挥良好的效果。工业机器人的控制管理人员,能结合零部件、产品生产加工的需求,在PLC系统中输入加工指令,让工业机器人自动运行。在加工生产过程中,技术人员使用监控设备控制生产过程,在中央控制室实时监控机器设备的运转状态,定期检查电器工业机器人的运行状态。如果发现工业机器人出现故障,能及时停止生产过程并且进行维护,能保障产品生产效率和质量。使用PLC系统,能快速定位出现故障的部位,利用修改运行指令或者停止工业机器人运行的方式进行补救。
        3.3 应用于闭环控制中
        在电气工程的电机启动环节中应用PLC技术,能保障机械设备运转、电力运行和产品生产的顺利进行。PLC具有存储数据信息和发布设备运转指令的功能,实现了电机启动的自动化。对于电气工程企业来说,使用基于PLC技术的控制系统,能自动化控制电流调节装置、电力输出和输入装置。电力工程工作人员在数据信息存储器中输入目标指令,进而控制电机启动,让设备自动完成闭环和开启动作。在闭环控制中应用PLC技术,能实现顺序控制的目的,快速计算动力泵的运转时长,结合计算结果来调整动力泵的运行状态,选择实用性较强和质量较高的动力泵。技术人员能使用手动开启和提前输入运行指令的控制模式,使用动力泵机械装置旁边的电子屏幕进行控制。
        结束语:
        综上所述,PLC技术在电气工程自动化控制中的运用,不仅能够加快电气工程的工作效率和提升电气工程的工作质量,同样体现出了PLC技术的运转速度快、操作方便简单等特征,将PLC技术与电气工程自动化控制相结合是时代成长的必然选择,对于工业的成长起到了至关重要的作用,同样也为未来的电气工程自动化控制的成长奠定了扎实的基础。
        参考文献:
        [1]杨振波. 彭 荣. 王 珺. PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用[J].电子技术与软件工程,2020(24):116-117.
        [2]李 宇. 电气工程自动化控制中智能化技术的应用研究[J].科技资讯,2020(02).
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