摘要:PLC技术的核心设备是可编程逻辑控制器(即PLC),是电气工程自动化控制系统中常用的一类计算机技术,其控制系统主要由中央处理器、存储媒介、系统电源、输出/入端口等组成。在自动化控制领域中,PLC技术具备高效智能、适用性强的优点,目前正朝着数字化和抗干扰的方向发展,具备广阔的应用前景。
关键词:PLC技术;电气工程;自动化控制;应用
进入二十一世纪以来,计算机技术迅速发展,与先进机械技术和电气仪表的联合使用,实现了工业生产的电气自动化控制,可以说,计算机技术是实现机械化自动化生产的基础。PLC技术是传统的继电接触控制技术与现代化微机技术的结合性产物,也是实现工业生产实时动态掌控的核心技术,以微处理器为核心,进行数字运算操作,形成了设备仪表、机械设备、计算机一体化的自动化控制系统,而且随着电气工程的发展,这一技术的应用将不断深入发展[1]。
1.PLC技术概述
1.1PLC技术的基础原理
PLC,即可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController),具备执行逻辑运算、定时、顺序控制等面向用户的指令的功能,是机械化生产中常用的一类自动化控制技术[2]。PLC的核心就是微处理器,充分利用率微处理器灵活高效、可靠性强的优点,与传统的继电接触控制技术结合,形成了目前在电气工程自动化控制中应用广泛的PLC技术。PLC拥有可编程的存储器,可根据自动化控制系统的指令信息,完成相应的逻辑计算,而其中的控制器可进行多次扫描,并将扫描结果传输给执行模块,由中央处理器循环性的执行程序。应用PLC技术的电气自动化控制系统中,仅有输入、输出两类接线端口,通过调整存储器程序来实现控制目标。
1.2PLC自动化控制系统的内容
在PLC自动化控制系统中,主要有以下几个模块:①中央处理器,具备分析输入数据以及处理使用者下达指令的功能,属于系统中的“大脑”;②存储媒介,具备存储程序信息和相关数据的功能,同时可进行编程;③输入/出端口,具备指令传达功能,可连接外部设备,接收信号;④系统电源,为整个控制系统提供电力能源,具备系统启停运作的控制功能。
1.3PLC自动化控制系统的设计理念
PLC控制技术的应用,就是为了实现工业生产的自动化远程控制,因此,在进行系统设计时,需遵循以下4个设计理念:①明确使用者对于控制系统的需求,设计系统控制内容,同时确保控制系统运作的安全性和稳定性;②在保证系统运行质量和运行效率的基础上,优化系统设计,减少不必要的程序,减低系统运行成本,同时留有升级改造的余地,确保系统能够随着生产控制需求的变化进行功能拓展与完善;③加强产品生产质量控制的设计,保证产品的产出质量和生产效率;④简化控制系统的养护维修工作,提升系统的抗风险能力,避免因为控制系统故障而产生较大的生产效益损失。
2.PLC技术在电气工程自动化控制中的应用
2.1技术优势
在电气工程自动化控制系统中,PLC技术尤其独特的优势,能够实现各类机械化生产的自动化控制[3]。PLC技术随着电气自动化控制系统的不断发展而不断完善,目前已成为自动化生产领域的核心技术,其可编程存储媒介的容量不断增加,相关设备的配置会不断上升,比如说计算机和网络配置等,在实际应用时,具备适用范围广、运行效率高、网络覆盖范围广的优点,集成效果良好,能够实现电气工程的智能化自动控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆PLC技术是由传统的继电接触保护技术改进而来,通过微处理器的应用,有效地避免了该技术高耗低能的缺点,且无需专门的计算机编程语言,指令形式简单,易于调试,可发展空间大。
2.2PLC控制技术的应用领域
2.2.1顺序控制
工业生产的自动化控制系统中,顺序控制是一种较为实用的控制方式,而PLC则可以作为顺序控制器,来帮助企业完成一些必要的工序控制。作为顺序控制器,PLC控制技术采用分层式控制系统,由主站控制模块、传感器和自动控制模块组成,通过三个模块的独立运转和协调运作,实现自动化控制的目的。例如,在火力发电站中,煤渣燃烧发电后易产生大量煤渣及部分的灰烬,便可通过PLC控制技术实现废弃固体的清除,确保火力发电的效率和环保;在水电站中通过PLC控制技术可减少运行人员直接操作设备的步骤,避免误操作,保证设备运行的可靠性。此外,在水电站日常运行过程中,还可以利用PLC技术实现自动化控制,这样水电站相关工作人员的工作负荷将大大降低,同时自动化控制还能够降低人工工作过程中可能出现的失误情况,进一步为水电站整体工作效能的提升奠定有效基础。
.2.2开关控制
在电气工程自动化控制中,PLC技术的应用主要是在开关量控制方面。PLC技术应用了中间继电器,实现数据存储并可进行智能控制,优化了自动化系统的设计,确保了系统设计的科学性,同时可确保自动化系统开关控制量的稳定。一般情况下,电气工程中的普通机械继电器,也具备开关控制的功能,但是反馈时间长,如果输电系统短路,就无法达到及时进行继电保护的作用,而PLC控制系统,数据处理效率高,能够对系统的异常情况作出及时有效的应对。
2.3PLC技术在电气工程自动化控制中的应用发展趋势
目前,PLC技术在电气工程自动化控制中的应用,实现了机械化生产的智能化控制,而随着工业生产水平的不断提高,该技术体系仍然需要不断地进行完善。现阶段的PLC技术正朝着数字化和抗干扰的方向发展,通过与信息技术的结合,实现机械化生产的实施动态监控。抗干扰是PLC控制系统的一个必备能力,以避免因为电磁场等的干扰影响指令的传达执行,研究发现:使用隔离变压器屏蔽干扰源,将LC滤波电路设置在电源处,可有效提升PLC控制系统的抗干扰能力[4]。总体而言,随着PLC技术应用范围的不断扩大,将在电气工程自动化控制中发挥重要作用。与此同时,结合现有的PLC技术,不断改进和技术创新,相信PLC技术将会朝向数学运算能力增强、抗干扰性能提升以及控制能力增强等方向发展,进一步为电气工程事业的发展奠定坚实的基础。
3.结语
随着科学技术的发展,机械生产正逐步取代了人工生产,电气自动化设备的使用,使得生产效率大大提高,而且保证了产品质量的统一,提高了单位时间内的产量,从而使得企业经济效益明显提升,因此被广泛应用在各个生产领域中。在现代化生产体系中,生产的自动化控制得益于PLC技术在电气工程自动化控制中的应用,使得电气设备运行的远程控制和智能控制成为现实。PLC技术安全可靠,是工业生产中的一大革新技术,随着工业制造业的发展正不断改进,其数据处理能力与运算能力不断增强,拥有广阔的商业前景。
参考文献
[1]张振国.PLC技术在电气工程自动化控制中的应用[J].电子技术与软件工程,2015,09:163.
[2]张亮军.PLC技术在电气工程自动化控制中的应用[J].电子技术与软件工程,2016,03:144.
[3]徐敢.PLC技术在电气工程自动化控制中的应用[J].电子技术与软件工程,2016,06:142-143.
[4]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,2016,23:136.
论文作者:彭福金
论文发表刊物:《电力设备》2017年第4期
论文发表时间:2017/5/15
标签:技术论文; 自动化控制论文; 电气工程论文; 控制系统论文; 系统论文; 工业生产论文; 抗干扰论文; 《电力设备》2017年第4期论文;