PLC技术在机电自动化控制中的应用研究

发表时间:2021/8/27   来源:《城镇建设》2021年11期   作者:陈之任
[导读] 信息化时代背景下,智能化和自动化水平不断提高
        陈之任
        三亚昌达房地产开发总公司  海南 三亚  572000
        摘要:信息化时代背景下,智能化和自动化水平不断提高,为 PLC 技术在电气设备自动化控制中的应用奠定了坚实的基础。因此,阐述 PLC 技术在机电自动化控制中的优势,从多个角度分析 PLC 技术在电气设备自动化控制中的具体应用,以全面发挥 PLC 技术的优势,提高现代化电气设备的自动化控制水平,促进电气行业的可持续发展。本文主要对PLC技术在机电自动化控制中的应用进行探索研究,以为相关部门提供参考。
        关键词:智能化水平;PLC技术;机电自动化控制;可持续发展
        引言
        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。基于上述情况,更加智能且全面的 PLC 技术在电气工程自动化控制领域逐渐获得青睐,该技术在提升电机运行效率、保障运行质量和稳定性方面,表现优异。
        一、PLC 技术概述
        PLC 技术是一种可编程逻辑控制技术,其主要根据项目实际状况设置相应的控制模式。当处于逻辑运算和顺序控制条件时,PLC 技术借助终端设备实现不同量值参数之间的逻辑控制,从而推动电气工程的飞速发展 [1]。在 20 世纪 60 年代初期阶段,PLC 技术可以存储电气工程自动化控制操作的内部程序,使得相关工作人员在实际应用和检查过程中更加便捷,同时为用户提供便利的计算机运算功能。随着我国科学技术的不断创新与发展,PLC 技术具有一定的智能化、数字化等优势,其能够有效的识别用户的指令,完成用户相应的工作任务,通过扫描数据、传输信息等一系列生产操作,有效推动电气工程的自动化创新发展 。
        二、PLC 技术在电气设备自动化控制中的优势
        随着电气行业自动化建设的发展,传统控制技术的弊端逐渐显露。PLC 技术凭借其优势在电气设备自动化控制中逐渐显露头角。在电气设备自动化控制中,PLC 技术的优势主要表现在以下几点。
        第一,PLC 技术作为整体化控制技术,其安装接线方式更为简洁,仅需完成电源、传输线和设备的连接,大幅降低了传统技术的重复性操作和相关工作人员安装的负担,并可在一定程度上降低人为失误。第二,在电气设备自动化控制中,PLC 技术的安全性和稳定性较高,因此在自动化控制中可降低继电设备的使用率,避免周边环境的干扰,切实保障电气设备运行的安全,从而规避不必要的安全事故。第三,PLC 技术简单,在实际应用中产生的能源损耗较低,意味着使用门槛不高,且符合当下生态环保和节约能源的行业号召。第四,因 PLC 技术具备较强的适应性,所以相比传统技术,PLC 技术操作的容错率极高。在编程语言方面,它可降低逻辑图和梯形图进行程序修改及编译等的工作难度。此外,基础性维护工作可由基层员工自行开展,在 PLC 技术的支持下实现程序的自动修改增减,更易于人员分配,实现人岗协调。第五,PLC 技术具有较强的自动识别能力。在电气设备自动化控制中,它可借助扫描功能完成系统数据检测,以保障输出数据的完整性,从而规避数据缺失造成的设备使用故障。
        三、PLC 技术在电气设备自动化控制中的具体应用
        1、开关量控制
        以继电器控制系统为例,传统电气工程自动化设备中,内部线路复杂,运维人员需要用大量的时间进行梳理,其工作复杂度高,维护工作量大,还可能因为运维所需时间较长进而影响到设备的运行效率,严重时还会影响企业的生产经营。PLC 控制系统则可以通过开关量控制功能对系统运行状态进行实时监测,极大程度上缓解了运维人员的工作压力,提升了机电设备运行的稳定性。

其具体工作原理为:开关量控制功能可以对系统运行状态进行实时监测,根据监测到的情况对电流大小进行自动控制,且当设备处于平稳运行状态,开关量会处于低档状态;一旦设备系统处于高功率运行状态,尤其是当其实际运行功率接近甚至超过机电设备的额定功率时,开关量控制系统会发挥调节功能,通过跳转至辅助电源的方式以实现系统额定电压的增长。
        PLC 技术开关量控制系统所具有的自我故障诊断、修复功能,不仅可以对系统各个部分的运行状态进行监控,对预判出的险情提前进行预警提示,自动调整和修复问题;还可以详细记录并分析已经发生的故障,运维人员定期对这些信息进行分析梳理,可以有效避免机电设备后续运行中出现相同的故障。由此可见,PLC 控制系统可以为机电设备的运维提供强有力的技术支撑,无论是隐患提前预警还是故障发生时的快速反应机制,亦或是故障发生后的数据分析功能,在有效降低电气自动化控制系统故障方面发挥的作用,功不可没。
        2、闭环控制
        电机启动系统中涉及众多技术,包括但不限于声控、遥感、生物识别等,这些技术可能缩短电气启动所需时间,还具有操作便捷等优势,但在后续运行环节中,易在状态感知和调控等方面存在瑕疵。PLC 闭环控制系统主要应用于电机启动系统中,可以较少液压、转速、电流调控等方面的异常状况。例如,当电机长时间处于高压运行状态时,其内部油管和电路所遭受的压力不断增加,一旦油管内部压力突破 1.0MPa,液压油可能发生溅射,增加油管内部被腐蚀的隐患。利用 PLC 技术的闭环控制程序,可以有效避免上述情况的发生,该程序可以对油管内部压力进行实施监测,并根据感应器传回的数据对设备的压力情况进行分析后,进而控制调测开关。即使液压状态超过了正常范围,自动控制系统可以通过特定操作减少液压压力,且只有在压力达到正常范围后,才会重新恢复操作。
        除此之外,PLC 技术的闭环控制系统在监测转子的运行效率和温度方面,同样发挥着重要作用,具有平衡转速与温度的功能。例如,电机转速的增加会削弱电机的散热性能,因高速运转的转子造成电机的温度超出正常值时,或电机长期处于高温状态时,设备内部的保险装置很容易被损坏,轻则影响电机运行效率,重则导致电机毁损。
        3、顺序控制
        顺序控制电气设备顺序控制在整体自动化控制中处于核心位置。PLC 技术应用于顺序控制可实现整体系统的优化,从而在标准化和系统化的单一顺序下展开针对性的生产工艺控制。随着信息化水平的提高,PLC 技术的信息模块更为完善,可大幅度提高电气设备自动化控制水平。从顺序控制的角度分析,PLC 技术可借助通信总线完成控制室的内部控制,以实现远程控制站与主控制层的连接,从而实现电气设备整体系统的控制。但是,由于电气设备的使用要求逐渐精确,为更好地开展远程设备控制,应借助控制站与设备传感器实现有效连接,并在显示屏的辅助下了解远程电气设备情况,进而实现远程化监控。此时,可由主控室工作人员下达指令,以保证在单一标准顺序下实现自动化功能控制。
        此外,电气设备顺序控制受到运行工序的影响,在PLC 技术应用下可极大保障电气工程的稳定性,为电气设备安全运行提供保障。随着 PLC 技术的功能逐渐完善,可在顺序控制阶段实现动态监测,便于主控室工作人员结合不同设备运行需求展开指令调节。甚至可结合电气设备日常运转顺序划定阶段,根据各阶段特性执行针对性任务,继而结合阶段执行情况进行工序的智能强化,从而在现有电气设备自动化控制基础上实现技术更新。
        结语
        综上所述,在社会不断发展进步的进程中,我国电气工程自动化控制工作也将逐步迈入智能化管理新时期。PLC 技术在机电自动化控制中的应用,其将会促进数字化转型发展。相关工作人员将会依托于社会发展的实际需求,实现网络数字、数字编程等管理技术和 PLC 技术的有效结合,在一定程度上充分展示出 PLC 技术应用的优势,从而推动我国自动化控制工作的发展。
        参考文献
[1]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).
[2]张勇.试论电气自动化设备中 PLC 变频节能技术的应用 [J]. 企业科技与发展,2020(7):87-88.
        
        
       
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