摘要:PLC技术在电气工程自动化控制中的应用有着较为突出和显著的优势。将PLC技术更好地应用到电气工程自动化控制领域当中是当今社会发展进程不断推进和影响下产生的必然发展趋势。只有相关技术人员更加全面的掌握有关PLC技术的应用,才能树立以更加精准的技术、采用更科学更合理的技术方案,最终实现我国电气工程自动化控制工作的全面发展。
关键词:电力系统;电气自动控制;PLC;运用
引言
在经济高速发展的推动下,我国制造业的自动化水平有了明显提升,近些年来,电气自动化技术的发展引起了社会的广泛关注。在传统的电气自动化控制系统中,主要通过电气连接件(接触器等)进行连接、控制,这使得系统在日常使用过程中需要进行繁杂的维护;而且传统电气系统运行功耗非常大,这主要是由于其自身过于复杂而导致安装和维护工作非常繁琐;总体而言,系统运行的质量无法得到有效的保证。在专家学者们的努力下,新出现的各种电气自动化技术得到了快速的应用发展,尤其是结合了计算机技术的可编程控制器(PLC)的应用,有效地弥补了传统电气自动控制系统的不足,因此,重视并增强对PLC 的应用和研究,对于进一步提升我国电气自动化技术水平有着重要的意义。
1 PLC技术工作原理
PLC技术由编程器、处理器、输出单元、输入单元、电源、存储器等部分组成,具有非常强大的编程能力。它的工作包括以下三个阶段:数据采样输入阶段、用户程序执行阶段、输出刷新阶段。将PLC技术应用到电气自动控制之中:①需要把PLC扫描获取的信息存储到相应的单元中,避免受到外界因素的干扰而影响数据输入;②在用户程序执行过程中,通常是借助PLC技术对程序从上到下扫描,并对线路的逻辑预算给予有效的控制,对所有数据状态进行刷新处理;③逐一扫描程序指令,确认指令语法是否合法;④再次对所获取的数据信息进行刷新,并将数据信息存储到相应的数据寄存器之中。
2电气自动控制中 PLC 技术的特点
①反应速度快。辅助继电器是PLC 结构中采用的主要工具,一般不需要考虑继电器节点转换时间,而且具体返回系数的时间比较短,可以忽略不计,有效提高了程序循环处理速度。②操作便利。一般可以直接借助计算机来完成仿真实验,有效减少硬件调试成本。同时,PLC 系统还具有较强的自动检测功能,可以实现对设备故障的实时检测,并对故障模块采取有效措施给予解决,保障系统安全运行。例如,目前广泛使用的Siemens S7 系列,Rockwell AB等PLC均采用自检错机制,能在日常使用中有效地发现故障所在,以方便技术人员快速处理解决故障。③功能完善。在电气自动控制中引入 PLC 技术,可以完善系统的基本功能,使配套设备与电气设备有效的结合在一起,提高电气自动化控制系统的整体功能。④具备较强的安全性。在电气自动化控制系统中,借助PLC 技术可以有效提高系统的抗干扰能力,保证系统的安全、高效运行。⑤良好的扩展性能和兼容性能,结合DCS、QCS、FCS等系统可以组成功能庞大运算复杂的自动化控制系统,满足各种过程生产需求。
3 PLC 在电气控制系统中的应用
3.1开关量逻辑的控制
对开关量进行控制是 PLC 控制器最为基础性的功能之一,在以往的开关量内应用继电器电路,以达到理想的控制效果,利用 PLC 控制技术来将继电器的电路予以取代,能在开关量之上实现逻辑与顺序上的合理控制,且开关量控制能适用在单台的设备上,还适用在自动化流水线上。
3.2模拟量的控制
在工业生产与加工进程中,电气控制系统占据着重要的地位。电气控制系统的运行,其中会涉及到大量的物理量参数,如流量、温度、压力、速度、液位等模拟量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆模拟量的控制,主要是通过 D/A 与 A/D 来进行转换,让编程器来处理模拟量,能实现电气控制系统运行的高效性与科学性。
3.3集中式控制系统
在电气控制系统中,集中控制系统也就是 CPU,运用具有强大功能的 PLC 控制器来实现监视目的,对多种设备进行有效的连接,保证这些设备能受到 PLC 进行统一性管理,进而可大大增强系统的指挥性与控制性。与单机系统相比,集中式控制系统操作起来更为便捷、经济,然而此控制系统却存在一定的弊端,若设备程序需调整,其他受到 PLC 控制器的控制对象就会停止运作。
3.4分散控制系统
相较于集中式控制系统,分散控制系统的性能更为先进,分散控制系统中任意一台独立的 PLC 都可借助传递信号来达到控制目的,对多台机械设备的生产线来达到控制目的,借助数据来进行连接,任意设备停止运行或需调整,不会对其他的设备构成威胁,且任意一个控制对象都有专属的 PLC 来予以控制,进而使得彼此间的运行不会受到影响。伴随着科学技术的不断革新,可借助网络连接的方法来对 PLC控制器实施底层任务控制工作,还可与过程控制予以结合。
4 PLC技术在电气自动化中的发展趋势
4.1使 PLC的抗干扰性能变强
常规的电气自动控制系统对于恶劣环境的抗干扰能力很差,经常得不到正确的数据耽误工作的开展,而 PLC 的抗干扰能力较强,能适应多数工业现场。但 PLC 控制系统也不是时时都能得到正确的数据,这种情况往往出现在一些极端的恶劣环境中,这种无法得到正确运算结果的情况会使得生产过程受到强烈的阻碍或者根本无法继续进行正常工作。因此进一步提高 PLC 的抗干扰能力是未来 PLC 在电气自动控制系统中的发展前景。
4.2 与其他先进技术相结合
每一种技术的发展都不能故步自封,善于吸收其他先进技术为自己所用才能不断地发展和创新。近年来很多先进技术的发展为 PLC 的发展提供了可能。众所周知,在火电系统中,DCS 控制系统被大量应用并普及成熟起来,然而近来 DCS 技术发展较慢,而 PLC 近年的发展日新月异。未来在电气自动控制系统中我们可以将二者结合起来,综合二者的优点形成一种全新的控制系统,使电气自动控制系统同时具备工业自动化、智能化、数字化、网络化的特点。
结束语
综上所述,随着我国制造行业的自动化水平不断提升,PLC 在电气自动化中的应用表现出了明显的优势,具体表现为 PLC 的引入使电气设备产品将拥有更大储存量、使电气设备产品更加智能化,为了充分发挥 PLC 的优势,其在电气自动化控制的应用过程中应该从多个方面入手,包括重视已经成熟的电气自动化控制中PLC 的推广应用、PLC 在机床电气上的控制应用、系统的过程及运动控制、系统模拟量以及系统的集中控制、PLC 在软件系统中的应用、PLC 应用的注意事项及抗干扰设计等。另外,现在的电力系统已全面进入DCS系统控制,FCS是未来发展趋势,PLC也在不断地发展和改善自身的不足,PLC也不断吸收其他先进控制系统的优点加以完善,日后PLC都更为强大和实用。
参考文献:
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作者简介:
余剑峰(1981-),本科,从事电气设备、仪表技术管理及现场维护、调试相关工作
论文作者:余剑峰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/1
标签:控制系统论文; 电气论文; 技术论文; 系统论文; 抗干扰论文; 自动控制论文; 数据论文; 《电力设备》2017年第18期论文;