电气工程及其自动化控制中的PLC技术应用

发表时间:2021/8/26   来源:《工程管理前沿》2021年7卷4月第12期   作者:李克宁
[导读] PLC技术的应用,不仅全面促进了电气工程及其自动化行业的发展,也进一步推动了行业的改革和创新。
        李克宁
        烟台长河信息科技有限公司 山东 烟台 264006
        摘要:PLC技术的应用,不仅全面促进了电气工程及其自动化行业的发展,也进一步推动了行业的改革和创新。PLC技术对比传统技术,在电气工程机器自动化控制中的应用要具有更加显著的优势,可以有效提高系统的稳定性和可靠性,同时还能够提升电气工程自动化系统的整体运行性能。电力企业的相关工作人员应加大对电气工程及其自动化控制的研究力度,并采取有效对策,全面提升电气工程的自动化控制水平,促进行业的快速发展。
        关键词:电气工程;自动化控制;PLC技术;应用
        中图分类号:TM76     文献标识码:A
引言
        PLC技术的基本运行原理是通过输入模块,将现场信号及设备状态读取到系统内,然后通过中央处理器根据编写的程序处理逻辑关系,最后通过输出模块输出控制信号,以实现智能逻辑控制。随着现阶段计算机技术的进步,在自动化控制技术的研究过程中更多的将PLC系统和计算机系统有效地集成在一起,组成一套大型的DCS系统。另外,随着计算机处理技术的发展,在系统中应用了高速CPU、高速计数,脉冲控制等模块,以提高PLC在实际过程应用中的控制能力。并实现了数据共享,远程控制等功能。另外在PLC系统的设计过程中,通过灵活多样的程序设计,将工艺流程通过梯形图、语句表的方式系统的展现出来。
1PLC技术在电气工程自动化中的应用价值
        PLC技术是一种可塑性非常高的技术,在应用过程中具有极高的灵活性和适用性。在过程控制中,可以基于丰富的逻辑程序完成相应的对象控制。此外PLC系统的数据格式采用与计算机技术相同的数据类型,用户可以运用与计算机编程相同的方式来完成所需的算法。例如利用循环、分支、选择、判断、嵌套等结构完成对工艺的过程控制。另外编程软件中提供了海量的动合、动断触点,足够使用的寄存器、存储器、定时器、计数器及特殊功能继电器。特别是PLC行业的龙头企业西门子公司具有的指令语句表编程语言,可以类似于汇编语言进行结构化的编程。在实际应用中重复使用的程序可以编写成带输入输出接口的子程序,对输入存储器赋值就可以得到需要的结果,也可以通过多次调用子程序完成生产过程中重复进行的动作。西门子公司在其软件开发过程中将过程控制常见的PID控制、变频器控制、读写系统时间、模拟量输入输出的比例和数据类型转换等编写成功能块,提供给程序开发人员使用,减轻了开发人员的编程负担,节约了大量的时间去用于解决现场工艺难题。再比如电动机的电流也可以通过现场仪表的通讯接口远程传送到控制室进行实时监控,这些现场数据的采集对保证生产的连续性、安全性、可靠性、节能降耗等都存在巨大的价值。
2PLC技术在电气自动化控制中的应用
        2.1控制顺序
        PLC技术,在应用时可在企业生产和人们生活过程当中,将顺序控制器的作用进行有效发挥,以此来满足社会的发展需求。例如可以在火力发电厂当中应用PLC技术,通过技术所具有的相关优势,从而有效清理火力发电厂的飞灰和炉渣,提升火电厂运行的稳定性。而在顺序器的具体控制过程当中,往往会受到相关因素的影响,因此在系统运行时一旦受到外力阻拦,将会降低生产效率,对系统的整体运行水平产生严重影响。针对PLC技术进行分析,在按顺序控制过程当中往往涉及到许多内容,而且范围比较广泛,目前来说具体包括远程控制、现场传感等相关内容。而通过科学合理的系统设计,可以有效优化相关环节,并确保系统运行的规范性,使PLC技术的主要功能和作用得到充分发挥。


        2.2逻辑运算
        PLC技术的相关操作比较简单,具有良好的控制效果,在具体的逻辑运算过程当中,其使用空间相对较大。信息编程数据十分重要,而编程需要坚持简明扼要的原则,在对其使用功能不产生影响的基础上将多余操作简化,因此逻辑预算具有较高的要求,不仅要确保运算准确,还应具有清晰的逻辑。而从PLC技术角度来看,其最大的优势在于简洁,该技术是一项新型的计算机控制手段,可在信息编程过程当中使网络编程的繁琐性得到有效改善,对最为直接的控制器、控制设备进行有效运用,从而开展相关逻辑运算,不仅精确度有所提高,而且还能够给定出具体的标准化格式。除此,PLC技术还能够反复进行运算,具有良好的自我检测能力,可以有效实现信息的再次采集和分析,并根据数据系统合理进行总结。
        2.3在闭环控制系统中的应用
        将PLC技术应用于电气工程中的伺服控制环节,可以保证机械设备加工精度控制。配合伺服控制器、伺服电机等部件,可以完成如多台电动机的同步运行,运动控制中的位移角度控制等一些过程控制中的难题,在自动化产线、工业机器人制造、数控机床等多领域得以应用。在闭环控制系统中通过数字脉冲编码器获取伺服电动机的位置信息,对位置信息进行比较、判断、修正可以保证机械在可控的范围内运动,达到对加工精度控制的要求,收到满意的效果。由于PLC系统是一套全数字化系统,对伺服控制系统中动态误差、稳态误差和静态误差的修正提供了很好的技术手段,在系统的调试过程中可以通过数据的调整完成对机械设备加工精度误差的修正,大大缩短了闭环控制系统的设计、开发周期。
        2.4数控系统
        在电气系统的具体运行过程当中,可在机械加工等环节当中有效运用数控系统。数控系统具体包括直线控制系统、点位控制系统、连续控制系统等相关组成部分。在新时代背景下,企业为了能够更好的满足时代的发展需求,需要通过对PLC技术的有效应用,从而对数控系统的抗干扰问题进行有效解决,并合理调整机床功能,使企业生产经营过程的灵活性得到有效提升。传统电气系统在具体运行过程当中往往会消耗大量的能量,而且功率相对较高,灵活性相对较差,无法有效满足企业的实际发展要求。而随着我国科学技术的不断发展,电气系统对相关技术手段也有了更高的要求。PLC技术不仅具有较强的抗干扰能力,而且可靠性相对较高,在具体使用时也十分方便,因此将其在电气工程及其自动化控制系统当中进行应用,可以更好地发挥出产品的主要优势,提升产品质量,促进企业的快速发展。除此之外,在电气工程中应用PLC技术还能够使相关费用成本得到有效控制和减少,因此其对比传统电气工程系统而言具有更高的应用价值,应在电气工程当中得到有效推广和应用。
        2.5开关量中的应用
        机械继电器作用十分明显,对于传统电气工程自动化控制而言,机械继电器是不容或缺的一部分,但是在传统模式下,继电器当中的电路对通电控制存在问题,不仅运行的速度比较慢,而且控制的时间比较长,导致难度增加。然而将PLC技术应用于电气自动化控制当中,能够从本质上改变这一问题,也能通过可编程存储器取代机械继电器,将传统机械继电器当中的不足加以补充,不断提高其作用。
结束语
        总之,随着社会经济的快速发展以及科技水平的不断提升,自动化控制技术和计算机技术也得到了有效发展,这为电气工程及其自动化控制的全面普及和发展创造了有利条件。而在电气工程及其自动化控制中应用PLC技术,可以有效提升生产效率和自动化控制水平。对此,相关电力企业需要结合自身的实际情况明确具体发展需求,从而在电气工程当中有效融入PLC控制系统,使该项技术能够在电气工程及其自动化控制中得到有效应用,在未来的发展进程中需要对PLC技术加以研究与分析,以此发挥出更多的功能与作用。
参考文献
[1]李炳凯.电气工程自动化控制中PLC技术的应用[J].建材发展导向(上),2020,18(6):378.
[2]陈涛,夏环,赵学晖.电气工程自动化控制中PLC技术的应用分析[J].数字化用户,2018,24(41):74.
[3]马平,周虹羽.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用分析[J].建材发展导向(下),2018,16(5):351.
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