电气自动化控制中PLC应用问题分析与探讨论文_李超先

电气自动化控制中PLC应用问题分析与探讨论文_李超先

大连大重机电安装工程有限公司 辽宁大连 116013

摘要:对于电器的自动化控制,传统技术并不能在真正的意义上实现自动化,并且在安装,测试,施工等反面相当的复杂与繁复,所以针对于这种状况PLC 技术在当代的电气自动化控制中应运而生,相对于传统的电气自动化控制系统,更加优越,具有时代意义,而且PLC也逐渐成为主流的电气自动化控制系统,弥补了传统的电气自动化控制系统,在根本上实现了理想化的自动化控制,为新时代的电气自动化控制带来了新的意义与革新。

关键词:电气控制;自动化;PLC的应用

1 引言

PLC技术因为新技术不断融入,功能也在不断的趋于完善,在电气自动化自动控制中PLC的应用也是越来越广泛。随着PLC技术网络功能和通讯功能的增强,其在电气自动化控制系统中的整体功能也得到了加强,同时也提高了其在整个电气自动控制系统中的控制效率及准确度,并确保了它在各类电气自动控制系统在具体应用中可以满足社会各领域的实际需求。

2 电气自动化控制中PLC的含义

PLC(Programmable Logic Controller),即可编程逻辑控制器,是一种数字运算操作系统,早期PLC主要代替继电器实现逻辑控制,随着科学技术的发展,这种微型计算机技术的工业控制装置功能已经远远超出了逻辑控制范围,它采用可以编制程序的存储器,用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。其基本结构包括有电源、中央处理单元(CPU)、存储器、输入输出接口电路、功能模块及通信模块六个部分。

3 PLC及其特点

PLC是一种可编程的逻辑控制器,是依托计算机技术、网络技术以及自动化技术等研发而来的适用于工业生产控制的新型高科技装置,主要由电源、中央处理器、存储器以及分别负责通信和功能的两大模块构成,可按设定程序执行计时和计数等操作命令,通过信号的输入及输出实现对设备及生产环节的实时控制。其PLC特点如下:

3.1 较强的实用性

由于不同工业生产领域电气自动化控制的系统规模以及有关要求均存在差异性,PLC能根据系统的实际需要进行多样化的灵活组合,其本身所具有的强大的数据处理及计算能力,使得控制系统的数字化程度也得到了一定程度的提高。

3.2 方便快捷

PLC重量轻、体积小,接口设计十分简单,加之其内部的编程语言简单易懂,因此,对其进行现场调试时方便快捷,系统自建能力强、开发周期短,避免了高深的专业化限制,日常使用及维护简单方便。

3.3 拥有良好的的抗干扰性能

PLC的集成线路具有卓越的抗干扰性能,拥有完善的接地系统,不仅对环境的适应性强,也为系统整体功能的稳定发挥提供了必要的技术支持。

4 电气自动化控制中PLC的应用分析

4.1 顺序控制

很多中大型企业和工厂都会用到顺序控制环节,以实现具备条理性的工作目的,例如煤场的清渣除灰环节。其中在各大企业中关乎着该工厂的生产加工效率和流水线上的自动化工作环节有着直接的因果关系,显然传统的自动化控制系统并不能有效的完成工作目的,而PLC对工作的各个环节的掌控则完成了相应的目的,不仅有效提高生产效率,还维系了生产水平的稳定性。输煤控制系统则是采用远程监控进行操控的方式,操作人员在主站,通过远程操控手段,根据现场传感器传输的现场工作情况,用计算机对输煤现场的实际情况进行监控并加以程序操作。以输煤情况为例,PLC应用实现了生产的最大稳定性,减少了人力投资,保证了工作人员安全,更加提高了企业的收益。

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4.2 开关量逻辑控制

PLC开关量的控制应用一方面能够增强系统的安全性与稳定性,另一方面又能减少系统的故障率。原有机电设备的线路较为复杂,加大了维护人员对设备线路的维护。稳定性主要体现在开关量能够根据设备的运行情况自行调节电流大小,若设备处于低功率运行状态,该开关量便会设置于低档;设备处于高功率运行状态,并超过原有设备的额定功率,在保证机电系统处于安全状态下,会自动转至辅助电源选项中,增加设备的额定电压。故障率的降低便体现在该系统能够进行自行修复,若系统应用程序出现故障,该终端处理器便会将传送的数据信息进行有效分析,使其在短时间内排除该故障。其次还能减少周围环境电磁信号的干扰,保证设备处于正常运行状态。

4.3 自动切换

为加强供电稳定性,而应用了备用电源自动投入装置,但是在手动或自动供回电路的操作上往往存在几秒的时间差,这种时间差对于普通用户而言是可以接受的,而要求连续供电的用户则是不允许的。因此,将备用电源自动投入装置纳入到 PLC 中,利用 PLC 可编程的特点,实现稳定连续的供电。其过程为:PLC 采集设备正常运行信号作为备用电源启动或关闭的依据,通过数据处理及逻辑判断之后,输出指令,完成备用电源自投操作。PCL 不仅能实现快速自投功能,还能对系统运行情况进行监控。

4.4 集中式和分散式控制

集中和分散控制是PLC的两种运行方式,所谓集中式是指电气化控制系统中只有一台功能强大的PCL监视系统,对控制系统中的多个设备进行控制,其优点主要在于相对单机控制成本更低,但若其中某一个控制对象出项问题,必须停止中央PLC,其他控制对象也随之停止。而分散式是每一个电气自动化控制对像都有一台相应的PLC,各台PLC之间有数据线连接,进行信号传递。该方式能是实现在某一控制对象不运行的情况下,其他控制对象仍旧运行,就电气自动化而言此种控制方式更为适用。

4.5 模拟量与运动控制

实际生产过程中有很多的物理量要经过机电设备进行控制,如温度、速度、流量、压力等。通过数字量之间的D/A转换或A/D转换,可实现编程器对模拟量的识别处理,而采用专用运动控制模块,则可实现控制对象的圆周运动、曲线或直线运动,达到任意改变运动轨迹的效果。

5 PLC发展趋势

PLC随着新技术、新装置的产生,不断的将这些新技术、新装置融入其中,推陈出新。未来的PLC发展应该会按如下几个方面发展:

(1)高可靠性化。对于一些特定的环境和条件会对自动化系统的可靠性要求很高,故自诊断技术、冗余技术、容错技术在PLC中得到了非常广泛的应用。

(2)大容量化、高速化。今后的PLC发展存储容量将更大、处理速度更快。

(3)网络化、现场总线化。未来的PLC发展将会强化网络化和通讯能力,PLC在网络化和通讯能力的加强会是使其能更好适应现代工业生产规模大、控制复杂、被控对象分布比较分散生产环境;也使多台PLC、远程I/O站及其他控制器在分区控制及同工业计算机、以太网相连组成全厂的自动控制系统变得方便。

6 结语

总之,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]曹雷,李宜兴.PLC在电气自动化控制中的运用[J].农村科技中国高新技术企业,2015,(26):58-59.

[2]宫伯燕.PLC在电气自动化控制中的应用研究[J].科技与创新,2015,(20):140-141.

[3]郑姝晟.PLC在电气自动化控制中的应用分析[J].涟钢科技与管理,2012,(6):57-58.

论文作者:李超先

论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期

论文发表时间:2019/4/1

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