摘要:二十一世纪以来,中国的经济发展状况世界有目共睹,在这种经济基础飞跃式提升的情况下,高新科技领域也是不断取得新的进步,电子行业相关技术的发展尤为突出,在整个科技事业发展中独树一帜。电子技术的发展使得许多行业都获得了新的发展和进步,其中可编程逻辑控制器的出现更可谓是一大突破。PLC技术正在以其优越的稳定性和高效性受到越来越多的认可,并且在电气工程自动化控制中发挥着无可替代的作用。
关键词:PLC技术;电子工程自动化控制;顺序控制
中图分类号:TU976 文献标志码:A
引言
PLC技术产生于20世纪60年代,自在美国投入应用后迅速在全世界范围内得到了广泛推广,并取得了重大成效。PLC技术本身就有适用性广泛、抗干扰能力优越、维护检修便利等众多优点,在广泛推广和应用的同时其优点也得到了不断的优化和加强,可以说其已是电气工程自动化控制中的关键性技术。由此可知,针对PLC技术的研究和分析,必须持续不断地深入下去,才能不断提高其技术水平,为电气工程自动化控制发挥更大的作用。
1、PLC技术的主要发展历程
PLC技术相比其他控制技术有很大区别,就继电器控制而言,它主要是根据继电器触头的动作进行自动化编程,其作用功能十分局限,而且寿命较短,耗能较大。再比如计算机控制技术,它的控制系统只有处于受到严格控制的环境下才能真正发挥作用,而且计算机本身结构精密复杂,难以维护。而PLC技术集以上几种控制系统的优点于一身,拥有计算机系统的存储功能,可以将控制系统操作记录在内存盘中,再由半导体电路进行配合控制。尽管PLC技术相比于计算机操控系统能够实现的作业较少,但它的系统更加稳定,便于维护,在环境恶劣复杂的工业现场控制应用中有着不可替代的作用。
2、电气工程自动化控制中PLC技术类型
1)固定式。固定式是将所有系统固定于一身,即:中央处理器主板、液晶显示屏、内存卡等组成,每个部分均不可选择且不具备在原有设备基础上升级的能力。采取该模式的优势在于降低了PLC技术的应用成本,每个输入/输出端口的平均价格均得到了大度降低,加之体积相对较小,还不会占用太大的空间,所以一般情况下固定式PLC往往被应用于规模较小的电气工程自动化控制系统之中。2)模块式。模块式则是由中央处理器模块、存储模块、特有的输入/输出端口模块等构成,相较于固定式,此种结构类型的优势在于每个模块均可以根据实际需要做进一步的拓展,即每个模块构件可以随意的更换及升级,操作灵活性大幅提高。但是,模块式所应用的输入/输出端模块必须满足电气工程自动化控制的需要,所以就要定时或不定时的更新和完善,付出的人力成本相对较高,因此,模块式PLC多被应用于复杂的电气工程之中。无论是固定式PLC还是模块式PLC在设计原理上均属于总线式。
3、PLC技术在电气工程自动化控制中的应用
3.1 PLC技术在顺序控制中的应用
加强PLC技术在电气工程顺序过程中的应用,能够有效提升生产效率,降低人力资源和物力资源的投入。如针对电厂发电而言,提升发电的效率是电厂经营发展的终极目标,通过加强PLC技术在发电过程中的运用,有利于提升电能的生产效率,进而提升企业的整体经济效益。例如,在我国的火电厂运行过程中,通过加强PLC技术在发电的过程中,可利用PLC技术实现对传统顺序控制器的替换,对火力发电产生的炉渣和煤灰进行清理,能够有效提升火力发电的效率,确保火力发电厂的清洁生产。同时,在PLC技术在火力发电厂的应用过程中,相关工作人员应注意保护残渣清理过程中所涉及的现场数据信息传输和管理中心主站的内容,提升数据信息传输的敏感程度,降低火力发电的成本,实现对残渣和煤灰的自动清理,避免人力和物力资源的浪费,实现提升发电效率的目标。
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3.2 PLC技术在开关量控制中的应用
通过加强PLC技术在开关量控制过程中的应用,能够通过对电气工程自动化系统的信息进行编辑,实现编辑信息与虚拟电气运行的有机结合,能够促进电气功能自动化系统的持续稳定运行。在传统的电气工程自动化控制系统中,受继电器对相应电器操作控制的影响,电气工程自动化系统需要一定的反应时间,若技术人员想要闭合或断开继电器,需要经过较长的等待时间,容易导致电气工程自动化系统的短路,不利于实现对电气工程自动化系统的有效控制。实现PLC技术与电气工程自动化系统的有机结合,能够有效缩短控制器的反应时间,有利于克服传统电气工程自动化系统运行效率低下的弊端。但技术人员应充分认识到,尽管PLC技术是一种较为先进的控制技术,但仍存在一定的弊端,因此,在将PLC技术应用到电气工程自动化系统的过程中,应实现PLC技术与相关技术的有机结合,不断提升电气工程自动化系统的运行效率。例如,某企业设计的通用变频器包含了多个数字开关量的输入端子,且每个端子对应一个用于设定该端子功能的固定参与。通过加强PLC技术在通用变频器中的应用,能实现对通用变频器开关量的有效控制。PLC的开关量输出信号包括继电器输出、晶闸管输出、晶体管输出3种类型。继电器输出型是使用较多的一种。通过将PLC的开关量输出端与变频器的开关量输入端相连,通用变频器利用具有继电器接点开关特性的元器件与PLC相连,获取运行指令,实现对电动机启/停、正/反转、点动等功能的有效控制。这种控制方式的接线方式灵活简单,具有较强的抗干扰能力,利用PLC的开关量输出模块,能够实现对通用变频器的正/反转、转速和加/减速时间的有效控制,有利于充分满足复杂的控制需求。
4、PLC 技术的发展趋势
4.1 具有更强的抗干扰性以及可靠程度
在受到强烈的电磁干扰,或者在恶劣环境的影响下,PLC 控制系统在实施控制或者运算作业时会发生不同程度的偏差,严重时还会造成重要环节受到影响,进而造成生产秩序紊乱。故需要使 PLC 控制系统具有更强的抗干扰性和可靠性,即保证 PLC 控制系统在受到强干扰后,仍可以正常运行,同时尽可能的缩小由于不良使用、系统设计以及安全锁造成的系统问题。
4.2 PLC 系统会向数字化以及网络化方向前进
自从 DCS 技术在上个世纪问世后,在电气自动化控制方面,DCS 技术的应用正越发成熟,然而由于技术自身的原因,造成拓展空间非常有限,也就发生了后劲不足问题。而通过融合运用 DCS 技术和 PLC 技术,可以使这两者的优缺点得到互补,引发出一种新型的控制技术,即 FCS 控制系统,能够更好地完成智能化、数字化以及自动化控制。
结束语
在电气工程的自动化系统控制方面,通过科学应用PLC技术,可以保证系统的操作便利性,使一些传统问题得到改善。同时通过PLC技术的使用能够使电气自动化控制系统的内部结构得到优化,继电器逻辑更加简化,保证了系统运行可靠程度,并使运行成本得以降低,有利于企业经济效益的增强。另外PLC技术的维修以及维护难度较小,可以更迅速的投入使用,所以PLC技术在电气自动化控制系统方面的应用正在逐步深入。
参考文献:
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论文作者:孟勐
论文发表刊物:《中国电业》2019年第9期
论文发表时间:2019/9/20
标签:技术论文; 电气工程论文; 自动化控制论文; 模块论文; 自动化系统论文; 控制系统论文; 继电器论文; 《中国电业》2019年第9期论文;