PLC在电气自动化控制系统中的应用论文_潘祖斌

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摘要:随着科学技术的发展,电子自动化在化工领域得到了广泛的应用。在化工装置电气自动化控制设备中,PLC技术有着至关重要的作用。PLC技术不仅弥补了传统电气自动化控制的缺陷,还适应了化工生产中自动化发展的新趋势。本文对PLC技术在化工装置电气自动化控制系统中的应用进行了分析与探讨。

关键词:PLC;电气自动化;控制系统;应用

电气自动化是指研究与电气工程相关领域的一门科学,在科学技术快速发展的背景下,我国的电气自动化水平不断提高。在工业生产的各个领域,电气自动化的应用越来越广泛,而且在其中融入了嵌入式网络通信技术,并且效果比较好。

1、PLC技术特点

1.1、安全性较好

PLC技术在现实生产中的普遍应用为大规模使用集成电路,使得可靠性高。以中车长江车辆有限公司为例,其生产车间以PLC技术为主,PLC硬件具有自动监测功能,在发现故障后能够及时报警,一定程度上减少了车间的故障现象,相比较冗余的CPU处理系统,大大提高了生产效率。同时PLC技术在研发之初就已经充分考虑了防干扰因素,因此PLC在电气自动化上的应用能够减轻外界干扰对电气控制过程中的影响。

1.2、编程操作简单

PLC的编程语言采用梯形图,作为一种工业生产的计算机来讲,其编程操作相对简单,即使是非本专业的工作人员也可以操作。再者其编程环境也很简单,用户可以在本地计算机上完成编程操作,然后通过标准接口发送到PLC上。

1.3、维修简单

一方面PLC使系统硬件和软件后期维护简单化,减少了不必要的后期维修工作,另一方面PLC控制器所用的存储逻辑大大减少了该装置的接线数量,建设时期缩短,设计难度也降低。同时PLC实现了在线编程,这种生产方式的改变使得其多适用于品种多样、批发数量少的工业生产。(4)性价比高。PLC使用效果好体现在功能齐全与成本较低两方面。PLC的产品功能能够很大程度上满足工业生产的各种需求,其数字运算和逻辑处理在自动控制领域上得到普遍应用。而且由于小型PLC的尺寸非常小,在能耗方面显得比较低。

2、PLC在电气自动化中的应用

2.1、应用在控制顺序方面

之前社会上采用PLC技术的单位企业几乎全部都是将PLC技术仅仅当顺序控制器使用的。这种行为本身并没有问题,确实在现实的生产生活中,是最常用到PLC技术的一个环节(如图1所示)。但是电气自动化工程在使用PLC系统时来进行顺序控制以前,也需要满足一定的要求。只有设计科学,自动化系统组合合理的自动化控制系统才能使用PLC系统。自动化控制系统主要包括三个方面的内容:第一是现场传感方面的内容;第二是主站层方面的内容;第三是远程控制方面的内容。这三个可以在顺序控制方面发挥一定的良好作用,并且能为PLC技术的应用打下良好基础,提升电气自动化控制的工作效率。

图1 PLC在控制系统中的应用

2.2、在开关量控制技术中的应用

传统的电气自动化控制设备多采用电磁性电器,这样的电器系统接线复杂性高,极易造成生产工作中的触电事故的发生,导致多个系统的稳定性和可靠性得不到保障。但是,当PLC技术被应用于电气自动化控制设备中时,就需要使用软继电器来提高电气自动化控制设备的安全性和可靠性,并轻松控制开关量。除此之外,使用PLC技术有效控制开关量,不仅减少了开关的数量,还可以对多台断路器实现有效的集中控制,从而提高电气自动化控制设备的安全性和稳定性。

2.3、PLC在数控系统中的应用

现代社会中,数控技术之所以能被当作一种普遍的管理方式来进行工业生产的管理与控制,其中最主要的便是由于对PLC技术的应用。其实数控技术是非常复杂多样的,除了直线型和连续型之外,还有点位型。在传统的生产活动中,工厂在进行原材料的加工时,加工工具并不能移动,便捷性非常的差。而点位型的数控系统在真正的生产活动中,可以全方位多角度的来对原料进行生产加工,相对传统生产活动是一个比较大的创新。而这种创新的实现,便是由于PLC技术的强大。不过这种全功能型装置系统与传统的数控系统相比价格高昂,并没有完全普及。

2.4、电气闭环自动化控制上的PLC技术应用

PLC技术可以对设备运行状态实时监控,根据采集到的具体数据来控制输出。如泵机的自动启动,若PLC技术检测到泵机的实际运行状态良好,那么便会开启泵机开关。PLC技术本身就具有极好的性能,可以应用到多种设备的控制上,能够根据设备的最佳状态实行有效控制,提高闭环系统的稳定性与安全性,并不断改造和完善系统功能。在闭环系统的自动化控制上,我们可以以在火力发电厂上的应用为例,来增强理解。火力发电厂泵启动方式可分为自动启动、现场控制箱启动和手动启动三种。从自动启泵来看,PLC是通过控制内部的顺控模块来控制水泵的启动,计算泵运行时间来选取主次备用泵;从手动起泵来看,先是开闭现场开关,然后操作人员人工计算泵运行时长确定主次泵的启停。总的来说,在对泵的控制上,是以PLC控制技术和常规控制两种方式为主,而且我们可以看出,PLC控制技术占据着主要地位,常规控制一般服从于PLC,如果PLC控制技术发生问题不能及时进行控制,常规控制的存在也能保证系统的正常运行,避免出现不必要的故障,促进电力事业的稳定发展。

3、PLC技术的应用实例

(1)应用概述。PLC技术在应用到实际生产过程中时,根据实际生产流程,通过集中化控制以及就地控制的方式对生产设备进行设置,从而保证对设备电动机的顺序、逻辑以及时序关系进行设置与相互了解。(2)装置选型。由于PLC系统中的操作主板主要是由微处理器以及集成电路组成,所以要对PLC装置进行选型。在选型过程中,不仅要能实现编程器接口模板功能的替换,还要与微处理器相同步,完成对PAM的存贮。(3)PLC配置。控制系统主要由断路器、接触器以及热继电器等相关软件,所以在设计线路工作中,应充分发挥PLC系统的优点,科学、合理的设计控制量并按照要求实现开关的争取取舍。关于开关量的控制上的应用实际上是摒弃了传统的机械继电器工作模式,将它转换成虚拟继电器,虚拟继电器反应时间非常短,甚至可以忽略。比如在断路器的控制系统上,如果选择继电器来完成控制,就会出现控制不及时和反应慢等现象。但是如果选择PLC控制,则能迅速实现断路控制,反应迅速。

结束语

综上所述,PLC技术相比较于传统电气自动化控制模式来讲,具有安全性更高、性能更好、操作更加简单、维修更简单的特点,在电气自动化领域也被越来越多的部门采用,尽管仍然存在不足之处,但给企业所带来的经济效益是毋庸置疑的。如今PLC技术逐渐成为电气自动化系统中应用最为广泛且最为重要的控制技术之一,也在慢慢取代传统电气自动化控制模式,我们也应该在经济发展的大背景下不断改进和完善PLC技术,使其顺应工业发展的趋势,生产出更符合消费者需求的产品,在未来PLC技术的功能及其对生产环境的适应能力也将越来越强大。

参考文献

[1]鲁珊珊.电气自动化控制对于PLC技术的应用分析[J].内燃机与配件,2018(08):205-206.

[2]王奔汉.电气自动化中的PLC技术应用探讨[J].建材与装饰,2018(17):190-191.

论文作者:潘祖斌

论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期

论文发表时间:2019/3/25

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