基于PLC技術的電氣儀表自動化控制

丁云波

江蘇印象乾圖文化科技有限公司 江蘇常州 2 1 3 0 0 1

電氣自動化儀表與自動化控制是基于自動化操作平臺完成的，通過采集和處理等一系列工作，對設備的運行情況進行診斷和分析。傳統的電氣儀表自動化控制方法主要從信息收集和處理這兩方面來分析，通過整合有效信息，完成電氣儀表自動化控制，但是在運行的過程中，無法對所測的數據進行實時監測，一旦設備運行出現異常情況，容易引發安全事故，為了解決該問題，提出基于PLC技術的電器儀表自動化控制方法。

1 電氣及儀表自動化控制系統模塊

PLC控制模塊、中央控制模塊和通信模塊都是電氣及儀表自動化控制系統中的重要組成部分。

1.1 PLC模塊

電氣及儀表自動化控制系統中的PLC模塊比較常見，但在實際操作環節中，應用標準較高。PLC模塊對于相關電氣元件控制比較嚴格。需要確保操作制度和生產管理制度都符合生產標準和管理標準。檢查元器件時，堅持落實檢查管理制度，以提高產品質量。遵循電氣及儀表自動化控制系統的發展趨勢，分析PLC控制模塊的特征，有利于提高產品質量，推動系統整體優化升級。

1.2 中控模塊

中央控制系統模塊主要是借助微型計算機進行控制的一種模塊。計算機技術持續不斷的進步，微型計算機也增加了很多的接口，可實現不同設備的同時連接，進而在短時間內完成系統分配的不同任務。中央控制系統可從傳感器中完成數據的采集，并結合內置程序，找到更合理的問題解決方式。

1.3 通信模塊

電氣及儀表自動化控制系統中的通信模塊主要是對信息數據進行采集，然后通過專門的設備和儀器，將數據信息進行統一整理，完成存儲操作。通過網絡途徑，將有關信息傳輸到上位機系統，主要技術是網絡通信技術[1]。例如，在電氣及儀表自動化控制系統中廣泛使用TCP/IP協議，可達到在當前局域網中進行操作的目的。此操作方法可減少設備資源的浪費，還可充分確保信息傳輸的精準度和整體穩定性。

2 PLC電氣儀表設計

2.1 PLC控制儀表系統軟件設計

設計工作主要應用了專門的編程軟件，使用的是高級編程語言，易懂通俗。首先需要對基本的人機界面進行配置，使用戶和程序進行交互，配置顯示的內容需要將計算參數植入其中，配置完成后就可以開展編程工作。結合到相關公式可以得到測量的密度，單位長度物質質量。將物料質量與密度測量的公共代入程序，PLC通過高速計數口，將采集信號輸入到處理單元，處理單元通過執行已經編寫的程序運算處理，得出參數后，將參數顯在人機界面[2]。模擬輸入量處理的對象包括了排量與壓力等模擬信號，PLC提供了模擬量輸入口共有兩個。一個用于輸入一定范圍內電壓信號，而另一個則用于輸入電流信號。輸入信號范圍選擇只需要在程序中改動對應的數值。輸出信號可以將其直接與控制系統相連接，并且還可以將上限與下限報警參數融于其中。當測量結果與設定的參數范圍不相符時，PLC就會停止工作，需要工作人員處理，之后才能恢復工作。

2.2 PLC和智能儀表硬件連接的設計

PLC自由通訊指令和特殊寄存器所起到的作用是比較突出的，通訊指令主要有發送和接收的指令，而特殊寄存器的類型比較多。PLC自由口的通訊工作方式是多樣化的，主要有對傳輸數據的分析，以及初始化寫入控制字符，以及進入中斷事件等等。進行PLC和智能儀表硬件的連接設計過程中，就要充分注重結合實際的需求進行設計，保障設計方案的科學性，只有如此才能有助于提高設計的質量。對智能儀表硬件連接的設計過程中，可通過不同的方案進行設計，如設計方案中先通過PC/PPI編程電纜實施短距離傳輸，另一端接微歐儀端口無需調制解調器式適配器，這樣就能保障接線的簡單化也有著比較高的可靠性。

3 PLC技術的電氣儀表自動化控制方法

3.1 電氣儀表故障預測

在PLC技術的應用過程中，系統發生故障的概率較高，所以在設計的過程中，需要電源不間斷運行，長期使用，散熱效果會逐漸下降，最終導致故障發生。為了解決這些問題，在總線的設計上做出了一些改動。主電路是由斷路器和接觸器構成，其功能在于實現對電氣儀表的優化控制，避免發生故障。電氣儀表自動化控制主要包括繼電器和接觸器，這些部分的功能銜接，可以構成控制邏輯，實現對電氣儀表的自動化控制。在這種控制方法下，由于所需控制的設備較多，需要技術人員在控制室中操作。因此，將PLC技術應用到電氣儀表故障預測中，以此解決這些問題。

3.2 實現電氣儀表自動化控制

基于PLC技術的電氣儀表自動化控制方法是由多個部分組成的，其中電子元器件是非常重要的部分。自動化元器件的選擇會直接影響電氣儀表自動化控制的性能。只有選擇了合適的自動化元器件才能保證系統的長期穩定使用。在對電氣儀表的自動化控制過程中，要對元器件的耐用性和持久性進行實時監測，并實時傳送所有檢測參數和設備的各種運行狀態數據。它們能實時接收現場上傳的數據，主要包括工藝流程參數、設備運行狀態以及報警信號等[3]。通過人機對話的方式，實現對電氣儀表的遠程調節和工藝檢測控制參數的設定。遠程監控界面可以顯示整個機電設備運行參數圖表，通過圖表數據繪制各種參數運行趨勢曲線，以此判斷系統的運行狀態。數據采集是對控制器產生的連續的數據進行掃描，在處理的過程中，模擬量值只接受一個設定閾區變化的數據，所以需要將每個被定義的模擬量值進行高、低、變化速率比較，如果超出了限位值，系統會自動報警。

4 結語

針對傳統的電氣儀表自動化控制方法存在的問題，提出基于PLC技術的電氣儀表自動化控制方法。PLC技術可以提高自動化控制方法的安全性，通過實驗證明，本文設計的方法更適合推廣使用。