(中北大学(朔州校区))
摘要:PLC技术作为一种先进的智能化技术,被广泛的应用到电气工程中,它不仅提升了企业的工作效率,还对改善企业工作质量发挥了重要的作用。本文对PLC技术的定义和特点进行了简要的阐述,对PLC控制系统的核心技术进行了分析,探讨了PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用和有效措施。
关键词:PLC;技术;电气工程;自动化控制
PLC技术作为目前被广泛应用于电气工程中的现代技术,其具有较强的性能,且在使用上具有方便、快捷且抗干扰能力强等主要优势。实践经验表明,PLC技术不仅可以促进企业工作效率的提升,同时也有利于改善企业的工作质量。因此,有必要加强PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用研究,以此来促进我国电气自动化水平的稳定提升。
1PLC技术的定义和特点
PLC是可编程逻辑控制器的英文缩写,它可以根据用户预先编写的程序来对采集到的数据进行处理,并且生成相应的控制指令,进而实现对相关设备运行的控制。此外,PLC的内部存储器上可以执行逻辑、顺序等特定操作,而且还可以通过对模拟量和数字量的相互转换来达到控制工业生产设备运行的效果。在电气自动化系统中,传统的控制器具有内部结构和接线复杂、控制响应精度和可靠性较差、能耗较高等缺点,已经成为了制约电气自动化系统发展的一个重要因素。而PLC技术的出现和应用恰好解决了以上问题,它用逻辑关系代替了复杂的控制器结构和连接导线,不仅控制精度和控制响应提升明显,而且还具有优秀的抗干扰能力,使得PLC在各种复杂的应用场景中也能表现出优异的性能,进而促使其在电气自动化控制系统中得到了广泛的应用。近年来,随着PLC技术及其产品的标准化程度越来越高,PLC在性能提升的同时,其操作复杂性和应用成本却不升反降,使得该技术的应用优势更加凸显。正是PLC技术的这些特点,使得其正逐渐代替传统的电气自动化控制器,成为了当前电气自动化控制系统中的主流技术。
2PLC控制系统的核心技术
PLC控制系统中控制技术是最重要的技术,也是最核心的技术。由电源、中央处理器、输入输出接口和存储介质四个方面组成了PLC控制系统。PLC控制系统可以根据用户的实际需要对系统进行设置,还可以根据不同的需求添加外部的设备,因此受到了很多企业的关注。其四个方面的组成部分的具体功能如下:第一,电源。作为我们熟悉的一个部分,在很多的设备中的功能都是一样的,控制着整个系统的接通和关闭。第二,中央处理器。它的主要功能就是分析用户输入的数据,也就是说,接受用户输入的数据和相关的指令,对这些数据、指令进行处理和分析,为下一步的工作做好准备。第三,输入输出接口。主要维持着系统和外界的联系,它的功能主要是连接外部的设备,最终可以接受外部的信号,传递内部的信息。第四,存储介质。主要是存储用户程序中的数据和信息,便于用户及时的找到,帮助用户工作。
3PLC技术在电气工程技术中的应用
目前PLC技术广泛运用于电力、机械、能源、工业生产线、人工智能机器人等各种自动化控制领域,主要分类如下几种:
3.1简单的逻辑控制
开关中的逻辑控制是PLC运用中最基本的应用领域,代替了传统的开关中的继电器运用,现代的PLC技术控制电路中的逻辑、顺序等功能变得简单巨高效,从工业生产上来看,为企业带来了相当大的好处。PLC技术可以用于单一设备的控制,也可以应用于多设备或是生产线自动化等复杂的控制领域。如印刷机、数控机床、生产流水线、制造业工厂自动化管理设备等。
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3.2模拟变量的控制
在工业控制领域中,会有多个连续变化的自变量,一些相关的模拟变量有涉及到物理的计量类型,如温度、压力等。为了模拟变量能够在可编程控制器中实现A/D和D/A转换顺畅巨易于安装,A/D和D/A转换模块在PLC生产商中得以大量推广。将所有计算程序、控制算法集中于模块中,更便于用户可选择性的使用。
3.3运动控制
PLC能够控制的运动类型同样也是广泛,包括比较常见的圆周运动和直线运动,现在用专用的控制模块来代替传统的位置、运动控制,简化模拟量的输入和输出。如单轴或多轴的位置控制模块。现在工控领域中的许多厂家都在采用plc简化模块,运用于机器人、机床、生产链等领域中。
4PLC技术在电气设备自动化中的具体应用
4.1在立体仓库中的应用
随着人们生活水平的不断提高,物流行业也得到了快速的发展,而PLC技术也在物流行业的发展中产生了积极的推动作用,尤其是其在立体仓库中的应用,为提高物流企业的经济效益和社会效益产生了有利的影响。实践经验表明,目前我国使用的立体仓库形式主要包括垂直提升式、圆形水平循环式以及升降横移式等,而通过对PLC技术的应用,可以针对仓库中的货架以及出入库输送机等设备进行全面的自动化控制,确保了立体仓库的顺利运行。同时,立体仓库通常会采取闭环式的控制方式,因此,在高速旋转编码器信号反馈的作用下,使数字信号可以及时发送至PLC系统,利用计算机以及控制器实现对立体仓库电气设备的闭环控制,为提高仓库的管理效率产生了积极的影响,同时也降低了员工的工作强度。
4.2在机床电气中的应用
机床加工是电气工程领域中常见的电气设备,是一种集机械、液压以及电器等多种系统于一体的设备,因此,一旦出现机床运行过程中的某系统故障,则会导致机床的整体功能受到影响,降低了机床的加工效率和质量。通过对PLC技术的有效利用,不仅可以解决传统以接触器为主要设备的低效率控制方式,同时也有效提高了机床的工作效率和灵活性,有利于降低机床的故障发生概率。同时,PLC技术的应用可以实现对设备运行现状的全面掌握和动态跟踪,为组合控制以及报警等相关操作的整合提供了依据。
5PLC技术在电气工程及其自动化控制中的发展趋势
5.1进一步提升PLC控制系统的可靠性与抗干扰性
在过于恶劣或电磁干扰过于强烈的生产环境下,PLC控制系统在运算或控制过程中极易出现偏差管理现象,甚至还会因某些重要环节出现的错误而导致工业生产秩序紊乱。因此,进一步提升PLC控制系统的可靠性与抗干扰性是PLC未来发展的科学方向。在这一方向指导下,我们需采取措施提升系统在恶劣环境以及电磁信号密集环境下的抗干扰能力,而并尽量减少系统设计、安装及使用过程中各类因素对系统所产生的负面影响。
5.2推动PLC系统向网络化、数字化发展模式不断迈进
1975年DCS技术问世,到目前,其在电气自动化控制系统中的应用以及研发水平日益成熟,但由于提升的空间有限,因此其逐渐出现了后劲不足的现象。PLC技术与DCS技术的充分融合则有利于二者优劣互补,经过合理通化与创新发展,一种全新的控制系统产生并且在电气工程中得到了较为广泛的应用,即FCS控制系统,这将使得进一步综合与强化的应用在系统内数字化、自动化及智能化的控制中得以实现。在不久的将来,FCS控制系统技术还将进一步拓宽其在火电厂工业生产中的广泛应用,同时还将获得持续的完善与更新。
6结束语
综上所述,对当前的电气工程及其自动化控制而言,PLC技术是一项相当先进的技术。和传统意义上的电气工程自动化比较起来,PLC技术能够弥补传统技术当中的不足之处。因此,一家企业要想得到稳定地发展,就应当运用PLC技术以降低人力资源上的成本,如此一来即可为企业提供更加优质的经济效益,进而推动企业在愈来愈激烈的市场竞争中立于不败之地。
参考文献:
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[3]王晓刚,林涛,王金鹏.电气自动化中PLC技术的应用.中国新通信,2016,18.24.114.
论文作者:陈璞
论文发表刊物:《河南电力》2018年21期
论文发表时间:2019/5/21
标签:技术论文; 控制系统论文; 电气工程论文; 设备论文; 机床论文; 系统论文; 抗干扰论文; 《河南电力》2018年21期论文;