PLC技术属于当前电气工程领域应用较广的一项技术,具有诸多优势,而且实用性强,近年来在电气工程及其自动化领域突显出越来越重要的作用。企业将PLC技术引入生产中能大幅提高生产效率,而且也能减少人力资源。为了更好地利用此项技术,应加强对PLC技术在电气工程自动化领域的研究,不断提高电气控制自动化水平。
1 PLC控制系统的工作原理
PLC控制系统是依靠指定的程序来对电气设备进行控制的,在实际应用的过程中,主要利用计算机来实施,通过自动化处理和控制,让相关设备的工作效率得到进一步提升,提高设备整体的安全性与有效性。PLC实际上是一种可编程的控制系统,采用“顺序扫描,不断循环”的方式进行工作。通过引用数字模式的输入,来对一些操作指令实施处理。PLC系统从硬件上来说,主要包括6个组成部分,即电源部分、中央处理器部分、保存设施部分、输入输出设备部分、功能模板部分和通信部分。工作流程主要包括3个步骤:首先,输入采样,通过控制结构和其他设备上的控制信息进行共享和转换。在确保主机能够正常运转的情况下,和除主机以外的设备进行信息传递,从而实现对设备的控制。其次,程序执行,从PLC系统的输入端,到PLC系统的输出端,都是有线圈相对应的。在此过程当中可以实现对用户设定的程序加以扫描,并且可以开展合理的监督,进行线路核算时,要坚持从左至右的方式来实现。最后,输出更新,对PLC系统输出的情况进行采集和验收,确保整体电路的运行效率得以提升。
2电气自动化设备中PLC控制系统的应用
2.1功能完备,便于维护
由于PLC是一种可编程逻辑控制器,相对于其他控制系统来说功能较完备,实用性强。即使有无法实现的功能,通过改变继电器也可以增加原来没有的功能。传统的控制系统体积较大,功能较分散。PLC控制系统克服了这一缺点,体积微小的同时性能也改善了许多,功能也变得集中起来了。看似不起眼的微小芯片聚集了PLC技术的全部优势。不仅如此,PLC还具有智能识别功能,通过扫描自动对数据进行分析,检查是否有问题,确保精准度。PLC技术连线较少,可在短时间内根据不同的实际需要进行维护和改造,便于后期工作的顺利进行。另外,监控设计的融入,可以第一时间接收到故障信号,及时找出故障点,进行维护改造。
2.2开关量控制中PLC控制系统的应用
在开关量控制中,使用PLC系统可以实现更加精准的控制,确保系统具有更强的安全性能。尤其是对于电气自动化设备来说,调控会显得更加及时,可以避免一些由于控制不及时而产生的隐患。PLC控制开关量的能力是很强的。所控制的输入输出点数,少的十几点、几十点,多的可到几百、几千,甚至几万点,由于它能联网,点数几乎不受限制,不管多少点都能控制,所控制的逻辑问题可以是多种多样的:组合的、时序的、即时的、延时的、不需计数的、需要计数的、固定顺序的、随机工作的等等,都可进行。用PLC进行开关量控制实例是很多的,几乎所有工业行业都需要用到它。因此,PLC控制系统能方便并可靠地用于开关量的控制,实现资源的整合,充分发挥信息应用的最终效益,并且以此来解决在生产过程当中出现的各种安全隐患。
2.3闭环控制中的应用模式
在自动化电气控制系统内启动电机的方式有很多,常见的包括手动方式、自动方式。若使用自动启动方式,可应用PLC技术达到闭环控制的目的。比如,在温控系统中利用热电偶测试加热炉的温度,由温度变送器将热电偶的相关输出电信号处理为标准量程电流,之后传送至模拟量输入模块,通过A/D转换处理后就能得到与温度成比例的数值。CPU主板将计算出的结果与预先设定的温度数值进行比对,并根据PID控制算法开展误差分析,获得运算结果后再传输至输出模块,然后通过D/A转换处理后得到电流信号。这样就能达到自动控制电动调节阀开度的目的,实现闭环控制。这种控制方式的优势在于能够将闭环内的相关干扰因素控制好,从而确保被控量能无限接近给定值。另外,可直接使用PID控制器,将其作为闭环控制器,因为它的结构简单,不涉及到数学模型,使用简便,而且灵活性好,从而将闭环控制过程加以简化。
2.4闭环控制
闭环控制操作运转时,采用的是PLC系统的基础模块,细分PID信号,进而形成有用的PID控制系数,保证主控程序可以在特定时间内实现基础设置需求,还提高参数精准度。(1)水泵与油泵电动机。实际运转过程,各基础控制系统可以借助PLC技术实现自动化运转,且采用调速器油泵整体研究运转累计时间。如果压力位下降,主泵系统会智能开启;如果压力位基本参数不断降低,直至整定数值,就令备用泵结构自动开启,直接给压油罐添油。此外,技术人员能够采用PLC系统标记运作时间,当PLC设备重启时,系统将智能默认,当PLC系统操作时,控制的油泵为智能控制形式与常规控制形式,即在系统内使用PLC技术更好保障了机组运转的可靠性。(2)发电机调速。采用PLC技术完成发电机调速,需经历设备液压型调速体系、电气液压调速体系与微机调速体系,而转速测量结构与电子调整单元是较为重要的部分,既要驱动导水结构,还要精准检测转速,保障完善调节规律。当前,国内常用的PLC系统项目即积分微分与PID控制结构等。
2.5模块化编程的应用
PLC系统的模块化编程在实际生产过程当中的应用范围也是比较广泛的,通过模块化编程可以实现机器设备的流程化操作,进一步提高生产的智能化水平。当然在此过程当中需要对编程模块的安全性着重进行强调,以保证整体操作系统的可靠性。此外还需要对整个自动化模块实现基于PLC系统的实时更新,这样可以让系统更加符合当前的生产需要,具有更高的适配度和灵敏性。在模块化编程中还可以加入故障提示系统和问题报警系统,也可以安装视频探头等监控仪器或者定位仪器,这样可以降低反复检查中所浪费的人力资源,进一步提高生产设备在进行处理时的运行效率。
结语
PLC技术具有实用性强、可靠度高、灵活性强等特点,在电气自动化行业的应用中有极高的使用价值。由此可见,PLC技术在未来有很好的发展前景,凭借智能化和集成度高的特点,正在慢慢取代传统控制方式,使产业结构得到优化。但是,评价一项技术的好坏要客观综合地去分析。尽管PLC技术有众多优点,但不可否认的是PLC控制系统目前仍处于发展阶段,还有众多问题等着我们去改进。因此,我们应该充分发挥PLC的技术优势,推动其他行业进步的同时不断完善改进自我,及时发现问题解决问题。相关工作人员更应该深入研究学习,不断创新,使PLC技术更好的服务各个行业。
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