摘要:改革开放以来,我国科学技术飞速的发展,促进了PLC技术的发展与应用,PLC技术在众多方面都得到了很好的应用,其性能和功能不断地提高和改进。PLC技术结构灵活、操作方便、可靠性好使得它在电自动化控制中有着广泛的应用。本文阐述了PLC技术,并对PLC技术在电气自动化中的发展应用加以探讨。
关键词:电气自动化;PLC;应用;发展前景
1 PLC技术的原理
PLC技术的工作原理主要包括有三个部分的内容,即:
1.1 扫描阶段:即对采样进行数据输入;
1.2 用户程序的执行阶段:即面向用户执行各种指令和要求的阶段;
1.3 输出刷新阶段:即对内部数据和状态进行刷新后再输出。
2 PLC在电气自动化中的主要应用
2.1 PLC的电力系统应用
在电力系统中,有很多辅助系统,像输煤、水处理、除灰及除渣等系统,很多系统工艺流程要有顺序控制与开关量控制,随着国家节能减排深入,此行业生产过程把提高效益及降低资源的损耗作为企业管理的最终目标,这就对辅助自动控制水平提出较高要求,现在许多大型火电企业中的辅助系统运用了PLC技术替代了原有继电控制器,不仅可单独控制某工艺流程,还能运用通信总线及信息模块对整个企业生产工作进行协调。除灰系统主要控制对象有加热器、输送风机、仓泵、卸灰装置及管道压力等,其结构则是由传感器、PLC、主控柜及二次仪表等构成,有效提高了电力系统的除灰能力,提高了电力系统工作效率。
2.2 中央空调系统中PLC技术的应用
目前,在农业、工业、国防以及社会社会生活的各个领域当中,都广泛的应用了中央空调系统,它已经成为人们日常社会生产生活当中的一项必不可少的工业系统。例如,在工业生产当中,有些产品(电子产品、食品等)对环境温度的要求较高,这时,就需要在生产车间中安装中央空调系统以用来控制和确保车间内的温度始终保持在产品需求的温度范围之内,从而更好地确保产品生产的顺利。目前,控制中央空调系统的方式基本包括三种类型,即继电器控制系统、DDC系统(直接数字式控制器)和PLC系统(可编程序控制器)。而PLC系统三种方式中最先进也是效率最高的控制技术,它不仅具有较高的智能化水平,同时还具备较强的可靠性和抗干扰性,并且安装简单、操作方便、易学易用,因而在中央空调系统中得到了最为广泛的应用。
2.3 在传统机床系统中的应用
传统机床一般利用电气控制模式,利用继电器——接触器系统,极易导致线路老化、触头电弧、触头接触不良等的发生。另外,由于传统机床的设备具有能耗大、效率低、故障率高、维修难度大等特点。以上这些因素都阻碍工厂电气自动化的实现。为此,通过研究和实践,在生产中可用PLC控制对机床的电气部分进行软件和硬件的改造,以提高其自动化的程度。利用PLC系统进行编程控制,实现实时控制,运行状态监控等功能,这样,不仅提高了系统运行的稳定性和效率,而且还降低了日常维护成本节约了能源。从而实现机床设备从传统的电气控制向逻辑控制和数字控制的转变。PLC研究被广泛地应用于传统机床改造中。从传统的液压和气动系统转化为PLC模块化的模式,机床的控制系统的稳定性得到了保证,而且机床的机械结构也被大大的简化了,从而大大提高了加工精度和生产效率,由于PLC技术的控制系统的改动和操作都非常方便,把PLC技术应用于传统机床,电气控制模式触点寿命低、故障率高和生产效率低的缺点得到了有效地克服,而且可靠性高、应用方便、稳态精度高、便于监控及易于排除故障等优点也得到了有效发挥。
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2.4 PLC在交通系统中的应用
随着城市化建设进程的不断推进,交通拥堵已成为突出存在的重大问题,交通疏导系统性能优良是有效维护交通秩序的根本保障,比如,交通信号指示灯。然而,交通信号灯在当前的交通疏导压力下已不能满足实际需要,多数地区已经开始逐步推广PLC技术,主要是由于其对外部环境适应性极强、对信号控制精准无误等优点,尤其是在岔路口,该技术可以实现无人管控时信号灯的自动运作,其智能化水平得到了大大提高。
2.5 PLC在消防系统中的应用
由于PLC可编程序控制器可在不改变消防泵控制功能的前提下,有效避免因人为管理疏漏带来的设备故障隐患,应用被广泛地应用于消防水泵中。消防水泵是消防系统中属于重要的消防设备之一。PLC在消防水泵中的应用最重要的就是设定泵组的启动时间,通过巡检转换开关进行控制。消防泵在自动状态下,转换开关转到巡检状态,若无消防用水需求,第1台泵自动启动5―3Omin(启动时间根据设备确定),运行1Omin后,停机待命90天(停机时间可调),待命期间如果没有消防用水,则第二台泵启动5―30min,停机待命90天(停机时间可调),如此周而复始地循环,巡检周期从数小时到数百小时之间可任意选择。泵组电源控制柜设有超压保护装置。泵组出口处应设置超压排流阀,以防止水泵启动超压对管网造成损坏。也可设置泄压电磁阀。在巡检状态下,泵启动,打开电磁阀泄压。巡检启泵工作时间也可延长。
3 PLC发展前景展望
3.1 可靠性与抗干扰性得到了提升
PLC控制系统在运算或控制时,如果电气自动化生产环境条件过于恶劣或现场电磁干扰突出强烈,会有可能造成产生偏差管理现象,并导致某些重要生产环节出现错误,工业生产的秩序化开展会无法得到保证。因此,PLC未来发展的科学方向就要有效地提升其系统的可靠性与抗干扰性,我们不仅应切实提升系统在恶劣环境及电磁信号密集环境的抗干扰能力,同时还应强化重视设计环节、安装及使用进程,尽量使各类容易对系统产生负面影响的不良因素减少滋生。
3.2 PLC在未来网络化、数字化更加强大
经进进些年的快速发展,DCS技术逐渐成熟,广泛应用于发电厂的集散型控制系统,但当前DCS的发展趋势有所减缓。如何保持DCS大跨步地发展,这就需要PLC的融入,使其有一个通用化的硬件平台。随着科技的发展,PLC系统和DCS系统在互相吸收彼此的特点,并逐步地走向同化,以更好的为我国的四化建设服务。
集散控制系统DCS经过了初创期、成熟期和扩展期,新一代控制系统FCS(现场总线控制系统)又出现了,FCS由DCS与PLC发展而来,同时保留了DCS的特点,又具有DCS与PLC的特点,FCS吸收了DCS开发研究及现场实践经验与教训,跨出了革命性的一步。随着科技的发展,现场总线技术的完善和自动化技术的发展,数字化、智能化控制仪表的进一步开发和应用,FCS必将在火电厂得到广泛应用,使电厂的自动化水平提高到一个新的水平。由此看来今后的发展趋势大体上是分散型控制系统,DCS将逐渐更新换代为全数字现场总线控制系统FCS。
结束语:
综上,PLC应用于电气自动化领域中发挥着强大的功能,不仅提高了电气系统的运转效率,也为系统的安全性提供了强有力的保障,在实际应用中,需要特别注意的就是PLC的生产质量,以充分保障其性能。而随着社会发展和科技进步,对PLC的要求必将越来越高,只有不断进行技术研发和完善、精进,才能顺应时代发展的趋势,从而获得长足稳定的发展。
参考文献:
[1]PLC在电气自动化中的应用[J].马万里.科技展望.2017(03)
[2]电气自动化中PLC技术的应用[J].刘博.内燃机与配件.2017(01)
[3]PLC在电气自动化中的应用研究[J].马艳洁.现代商贸工业.2014(10)
论文作者:刘杨,张同辉
论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/23
标签:系统论文; 技术论文; 控制系统论文; 电气自动化论文; 机床论文; 应用于论文; 传统论文; 《基层建设》2017年第23期论文;