摘要:近年来,电气设备自动化控制中的PLC技术得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。本文首先PLC可编程控制器相关内容做了概述,分析了PLC控制系统的软硬件设计,并结合相关实践经验,分别从多个角度与方面就PLC技术在电气设备自动化控制中的应用展开了研究,阐述了个人对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。
关键词:电气设备;自动化控制;PLC技术;应用
1前言
作为电气设备自动化控制中的一项重要技术方法,PLC技术的优势特点不言而喻。该项课题的研究,将会更好地提升对PLC技术应用的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化电气设备自动化控制工作的最终整体效果。
2PLC可编程控制器概述
PLC技术是上世纪60年代末以继电器控制系统技术为依托而开发的新技术。PLC实现了继电器控制的逻辑判断功能、计时功能、计数功能等顺序控制功能。经过数十年软硬件功能的发展,PLC的功能也不断增强,已发展成为具备多项功能的成熟工业控制系统。PLC集计算机技术、自动控制技术及现代通读技术于一身,能够实现与其它工业化设备通信、生成报表、调度产出,同时还可以诊断出设备自身故障及机器故障等等。可以将PLC看作是具有特殊系统能力结构的高级工业化计算机,其与普通的计算机相较具有强劲的与工业系统过程相连的特殊数据传输接口和监控软件,同时还具备适合于控制系统要求的编程系统语言,与普通计算机的运行原理并不一致。PLC与工业化控制计算机相结合为基础的综合自动化系统被广泛应用于大型工业控制系统中。PLC使用简便、同时具有较高的安全性和通用性,通常情况下被应用于生产装置现场输入输出的逻辑控制系统。与其相对应的工业控制计算机软硬件被应用于工业生产过程的实时监控及管理工作中,故障自诊断功能是企业生产智能化的重要标志,是企业现场实用价值的体现。
3PLC控制系统的软件设计
3.1PLC控制系统的程序设计思想。良好的软件设计思想是控制工程应用中的是关键,优秀的软件设计应该容易让工程技术人员理解、掌握、调试和日常维护。按照生产过程中的复杂程度不同、结构形式的不同可以将程序分为基本程序与模块化程序。第一基本程序不仅可以作为一种独立的程序控制简单的生产工艺及其过程,还可以作为组合模块结构中的一个单元程序,基本程序的结构方式分为顺序结构、循环结构和条件分支结构;第二模块化程序是把总体控制目标程序划分为多个程序模块,且它们具有明确的子任务,这些程序模块分别编写、调试,最终形成一个完成总任务的总体程序。通常情况下我们采用这种设计思想,主要是因为各模块之间具有相对的独立性,且相互之间的关系简单,程序交易修改,尤其适用于控制较为复杂的生产过程。
3.2PLC控制系统的程序设计要点。PLC控制系统I/O分配,根据生产流水线从前至后,I/O点数从小到大;为了便于维护,应尽可能将同一个系统、设备或者部件的I/O信号集中起来进行编址,计数器、定时器要统一编号,为了确保PLC系统正常运行且保证其可靠性,不能重复使用同一编号。程序中大量使用的中间标志位或者内部继电器也要分配统一编号,待分配完成后,需列出中间标志位或者内部继电器分配表和I/O分配表。对于彼此有关的输出器件,输出地址应连续安排,例如电机的正/反转等。
4PLC控制系统的硬件设计
在电气设备的PLC控制系统的硬件设计过程中,最核心的就是电气设备的控制系统设计,其用于控制整个电气设备的硬件运行。电气设备的控制系统设计的好坏与否对于电气设备能否正常使用具有十分重要的影响;电气设备中的抗干扰措施设计主要是用于提高控制系统软硬件工作的稳定性以及对外界环境影响的适应能力。一般的PLC抗干扰设计包括三个部分,一个部分是电源的抗干扰设计,主要是为了控制电网的干扰。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另一个部分是输入输出的抗干扰设计,主要是为了控制输入输出的电流干扰。最后一部分是外部配线的抗干扰设计,主要是为了防止外部配线之间的干扰;元件的选用在硬件设计中也占据非常重要的位置,如果选用的元件不合适,对于整个控制系统的硬件设计影响很大。
5PLC技术在电气设备自动化控制中的应用
5.1顺序控制中。这是当前电气辅助系统的常用控制模式,PLC在其中的作用日益提高。当前,全球倡导可持续发展,人们愈发注重能耗问题,电气设备正常运行的时候,需要消耗能源,一定要引入新技术,方可实现能耗的降低,使国家与公司的经济效益有所提高。
5.2开关量控制中。工作过程中,传统系统均通过电磁性电器来进行,并且内部含有大量复杂的接线,然而,在运行的时候还将发生许多触电事故,从而降低了系统的安全性与稳定性。将该项技术引入到系统中,积极通过应用相关软件就能够实现开关量的有效控制。引入该技术显示出非常明显的优势,不但可以改善控制系统的安全性,而且可以进一步优化该系统。引入该技术以后,能够充分降低开关数目,从而能够集中控制若干台断电器的信号。发电系统控制中,同样能够改善其安全与稳定性。
5.3闭环控制中。控制系统中具有诸多种泵类电机启动方式,具体来说,包括自动、机旁手启动等。该项技术引入之后,能够自动启动泵类电机,可以通过机旁手启动的方式来调节现场开关,系统工作的时候,应当按照各个泵机的具体状况,确定是不开启备用泵。现阶段,应用最广泛的是把该项技术和常规系统结合的模式,而传统系统作为该项技术的辅助设施。将该项技术引入到闭环控制中,可以提高系统的安全性与可靠性,推动系统逐渐优化升级。
6电气设备自动化控制中PLC技术应用的发展方向
6.1PLC技术的应用加快了电气设备自动化控制系统的数字化进程
目前电气自动化中使用最多的是集散型控制系统,经过时间的洗礼,集散型控制系统在技术上已经十分成熟,并拥有相当多的经验。但是随着社会的发展,技术的革新,这种控制系统已经跟不上时代的脚步,正逐渐退出历史的舞台。如何提高集散型控制系统的控制能力已经成为电气自动化发展过程中的关键问题。发展到现在,集散型控制系统已经发展到了第五代,主要是由集散控制系统和PLC技术共同发展而来,形成了新的控制系统——现场总线控制系统fcs,这项系统的革新,集中了集散型控制系统和PLC技术的所有优点,取得了电气自动化控制系统的革命性进步。
6.2PLC技术的应用增强了电气设备自动化控制系统的抗干扰能力
PLC技术作为电气自动化中一门专业的自动化控制技术,如在生产条件差、电磁干扰性强或操作方法不当,都会导致信息输入错误和程序操作错误等,最终使PLC技术不能正常使用,生产设备运作不稳定等。提高PLC技术的抗干扰能力,不仅能够增强整个控制系统的稳定性和可靠性,还可以完善电气设备自动化的控制系统,提高电气设备的工作效率,增加企业的经济效益。
7结束语
通过对电气设备自动化控制中PLC技术应用的研究分析,我们可以发现,该项技术良好应用效果的取得,有赖于对PLC技术多项影响因素与关键环节的充分掌控,有关人员应该从电气设备自动化控制的客观实际需求出发,研究制定最为符合实际的PLC技术应用实施策略。
参考文献:
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[3] 姚振龙.浅析PLC在电气自动化中的应用与发展[J].科技创新导报.2016(09):88-89.
论文作者:张日强
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/25
标签:控制系统论文; 技术论文; 电气设备论文; 系统论文; 程序论文; 自动化控制论文; 抗干扰论文; 《电力设备》2017年第13期论文;