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PLC技术在电气工程自动化控制中的应用探讨

时间:2022-03-22 09:18:18 浏览次数:

摘要:电气工程是目前科技领域的主要组成部分,正是电子技术的快速发展推动了社会的前进与变革,使人们迈入了以计算机网络为基础的互联网时代,对人们日常生活的方方面面均带来了深刻的影响。PLC技术是当前智能技术的代表,在实际应用中接口性能优良、抗干扰能力极强且具备较高的逻辑控制、模拟以及数据处理能力,将其应用于电气工程自动化控制之中无疑能够进一步提升系统运行的稳定性。所以围绕PLC技术在电气工程自动化控制中的应用展开分析具有重要的研究价值和现实意义。

关键词:PLC技术;电气工程;自动化控制;运用

一、PLC概述

(一)PLC技术的主要发展历程

PLC技术相比其他控制技术有很大区别,就继电器控制而言,它主要是根据继电器触头的动作进行自动化编程,其作用功能十分局限,而且寿命较短,耗能较大。再比如计算机控制技术,它的控制系统只有处于受到严格控制的环境下才能真正发挥作用,而且计算机本身结构精密复杂,难以维护。而PLC技术集以上几种控制系统的优点于一身,拥有计算机系统的存储功能,可以将控制系统操作记录在内存盘中,再由半导体电路进行配合控制。尽管PLC技术相比于计算机操控系统能够实现的作业较少,但它的系统更加稳定,便于维护,在环境恶劣复杂的工业现场控制应用中有着不可替代的作用。

(二)基于PLC控制系统的核心技术

PLC技术的实施流程:开闸放电、系统恢复检查、存储信息处理、输入输出。在实施过程中如果发现得到的信息不符合逻辑,就需要回到系统恢复检查的环节进行彻底全面的检查。这时我们可以通过构建梯形图的方式再现整个PLC控制技术流程,梯形图易于编写,并且反映出来的信息直观全面。采用PLC技术的控制系统可以分为软件部分和硬件部分,软件部分指控制系统的载体,其中存储有控制系统的逻辑信息,利用编程人员编程设计出来的编写软件实现对硬件部分的控制。硬件部分是指实现系统控制必需的电子信息設备,包括导线导体、二极管、开关等等。

二、PLC核心技术

(一)控制技术

PLC技术控制系统主要包括存储介质、中央处理器、接口、电源等设备。用户能够根据控制需求自己添加必要的外部辅助设备。PLC技术控制系统的部件都有相应的功能,其中,中央处理器主要负责数据分析、数据接收处理、用户指令接收处理等工作。存储介质主要负责用户程序数据信息的存储。输入接口和输出接口与外部设备相连接,主要用于接收外部设备所传递的信号和指令。电源主要控制系统的接通与关闭。PLC技术在电气自动化控制中的工作原理类似于计算机工作原理,需要接通系统电源,然后由中央处理器进行网络自动诊断,并处理相关的网络数据。之后,技术人员选择相应的用户信息进行扫描,并通过接口来控制信息的输入和输出。总之,PLC技术主要由硬件与软件构成,其中软件主要负责控制操作,硬件主要作为技术介质。

(二)可编程控制器的设计原则

首先,PLC技术在电气自动化控制中的应用应满足控制对象的需求,根据控制对象需求进行控制工作,增强控制工作的安全性;其次,PLC技术在电气自动化控制中的应用应坚持经济效益原则,在保证系统正常运行的前提下,缩小系统控制成本,不断提高系统控制的经济效益;再次,电气自动化控制技术人员应加强对PLC技术的开发,促进PLC技术升级,提高控制效率。最后,PLC技术在电气自动化控制中的应用应坚持质量原则,保证控制质量和系统控制的安全性。

三、电气工程自动化控制中PLC的具体应用

(一)顺序控制中的应用

PLC技术在电气工程自动化顺序控制中的应用集中体现在火力发电厂,煤炭燃烧发电过程中会产生灰尘以及大量的炉渣,尤其是灰尘中含有多种有毒物质,直接排放不仅会对周边生态环境带来严重破坏,还会严重威胁工作人员身体健康,所以清除灰尘的工作成为火力发电的一个关键性环节。随着大型环保电气设备的应用,将PLC应用于此,操作人员可以根据实际工作需要预先编制相应的控制程序并输入到PLC的储存模块之中。如此一来环保设备运行时即可以按照存储模块中逻辑程序自动运行,在火力发电过程中同步完成清除灰尘操作。电气工程领域中顺序控制多采取步进式对电路进行结构进行控制,所谓步进式顺序控制,即整个电气工程系统任意一个程序步骤得电均需要前一步得电,本步转步主令信号已经发出为先决条件。这种应用优点是当问题发生后工作人可迅速定位故障部位并予以及时检修。

(二)开关量控制中的应用

PLC技术在电气工程自动化开关量控制中的应用主要是将其作为一个虚拟继电器使用,以取代传统的机械继电器。由于PLC技术智能化程度高,对于信号的反应极为迅速,一旦整个电气系统发生短路时即可以迅速启动整个系统的保护,使全程控制更加高效。使用传统的机械继电器实施通断电控制往往在信号接收后较长的时间才能够对其做出反应,整个通断控制耗时时间长、速度慢,一旦发生短路情形势必会导致其保护控制的难度大幅提升。因此,将PCL应用于电气工程开关量的控制之中对于提高工作效率而言具有重要意义。

(三)在数据控制上的应用

在电气工程自动化控制当中,对于数据控制是很重要的。数据控制一般方式就是实施数学控制和统计控制。采用PLC技术之后能够将数据控制合理提升。采用PLC编程,能够对电气工程自动化系统数据进行合理分析,根据电气工程自动化系统的实际运行要求对数据实现合理的控制,实现相应自动化口令的运行。

(四)在分散控制上的应用

PLC技术应用在分散控制当中,主要指的就是在分散控制当中对PLC技术装置合理的设置。这种方法在流水线作业中的应用比较普遍。比如,在每一个生产环节当中对于PLC装置的设置,其在这个环节中能够起到很大的作用,这也就是分散控制的主要体现,从而使得其作用独立体现出来。应用分散控制系统能够将生产效率大大的提升。

(五)在集中控制上的应用

PLC在集中控制当中应用的主要目标就是对所有的电气工程自动化设备都囊括在相应的控制系统中。合理应用电气控制的相关关系,能够在一定意义上实现集中控制。采用PLC技术自身的加载监控系统,在相应相同状况当中对监控实现应用,能够在一定意义上按照实际的生产状况对控制因素合理的调节。

四、结束语

社会的快速发展和信息技术的不断进步,PLC凭借自身的优势特点已经毫无疑问成为自动化控制中的重要技术,不仅弥补了传统控制技术的不足,而且充分实现了对电气设备的精准控制,在顺序控制、电气自动化控制和开关量控制中发挥了不可忽视的作用。但同时我们应该知道,PLC技术还未止步,随着时代的不断进步,其各方面的性能将得到进一步的发展,从而充分发挥优势,将电气工程自动化控制推向未来更加广阔的发展前景当中。

参考文献:

[1]程彪.PLC技术在电气工程自动化控制中的应用[J].科技与创新,2017(19):161.

[2]邱影.PLC技术在电气工程自动化控制中的应用论述[J].科技创新与应用,2017(23):136.

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