電氣工程及其自動化控制中的PLC技術(shù)應(yīng)用

顏磊

摘 要：PLC技術(shù)屬于新興技術(shù)，將其應(yīng)用在電氣工程中能夠?qū)崿F(xiàn)對電氣自動化的科學(xué)控制。本文主要結(jié)合PLC技術(shù)的概述和發(fā)展現(xiàn)狀展開分析，探討在電氣工程及其自動化控制中PLC技術(shù)的具體應(yīng)用，僅供參考。

關(guān)鍵詞：電氣工程自動化;控制;PLC技術(shù)

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 引言

PLC技術(shù)的應(yīng)用，不僅全面促進(jìn)了電氣工程及其自動化行業(yè)的發(fā)展，也進(jìn)一步推動了行業(yè)的改革和創(chuàng)新。PLC技術(shù)對比傳統(tǒng)技術(shù)，在電氣工程機(jī)器自動化控制中的應(yīng)用要具有更加顯著的優(yōu)勢，可以有效提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，同時還能夠提升電氣工程自動化系統(tǒng)的整體運(yùn)行性能。電力企業(yè)的相關(guān)工作人員應(yīng)加大對電氣工程及其自動化控制的研究力度，并采取有效對策，全面提升電氣工程的自動化控制水平，促進(jìn)行業(yè)的快速發(fā)展。

2 PLC技術(shù)概述

PLC技術(shù)是可編程邏輯控制器，以計算機(jī)為技術(shù)進(jìn)行先進(jìn)控制。PLC系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)分為眾多的控制模塊，例如電源模塊，中央處理器模塊，模擬量輸入輸出模塊，數(shù)字量輸入輸出模塊，特殊模塊等，實(shí)現(xiàn)了智能控制功能。PLC技術(shù)的基本運(yùn)行原理是通過輸入模塊，將現(xiàn)場信號及設(shè)備狀態(tài)讀取到系統(tǒng)內(nèi)，然后通過中央處理器根據(jù)編寫的程序處理邏輯關(guān)系，最后通過輸出模塊輸出控制信號，以實(shí)現(xiàn)智能邏輯控制。隨著現(xiàn)階段計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，在自動化控制技術(shù)的研究過程中更多的將PLC系統(tǒng)和計算機(jī)系統(tǒng)有效地集成在一起，組成一套大型的DCS系統(tǒng)。另外，隨著計算機(jī)處理技術(shù)的發(fā)展，在系統(tǒng)中應(yīng)用了高速CPU、高速計數(shù)，脈沖控制等模塊，以提高PLC在實(shí)際過程應(yīng)用中的控制能力。并實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，遠(yuǎn)程控制等功能。另外在PLC系統(tǒng)的設(shè)計過程中，通過靈活多樣的程序設(shè)計，將工藝流程通過梯形圖、語句表的方式系統(tǒng)的展現(xiàn)出來。

3 PLC技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

PLC技術(shù)在發(fā)展的初期階段，控制系統(tǒng)和控制模式相對單一，僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)順序控制。隨著更多研究人員不斷的研發(fā)和技術(shù)改革創(chuàng)新，在20世紀(jì)80年代，PLC技術(shù)的形態(tài)發(fā)生了顯著變化，同時其在控制功能上加入了函數(shù)運(yùn)算，使其能夠滿足更多領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用需求，其中以能源、化工、電氣制造為主。在實(shí)際加工生產(chǎn)過程中，PLC技術(shù)的順序控制、開關(guān)量控制和閉環(huán)控制的應(yīng)用，其能夠在一定程度上有效的與不同企業(yè)的生產(chǎn)效率產(chǎn)生密切關(guān)聯(lián)，從而促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)效率的提升。在電氣工程自動化的發(fā)展領(lǐng)域中，PLC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)相對較為復(fù)雜的電氣設(shè)備控制工作，在此過程中其主要采取的控制模式為箱體式和模塊式，這兩種不同類型的控制模式在內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成和實(shí)際應(yīng)用方面均存在差異。對于箱體式的控制模式而言，其主要由CPU主板、內(nèi)存塊、顯示面板等組成，根據(jù)CPU的性能可劃分為不同的型號，在實(shí)際應(yīng)用過程中依照具體情況操作。對于模塊式的控制模式而言，其主要由PLC模塊、電源和模塊存儲器組成，在應(yīng)用過程中根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行擴(kuò)展。

4 電氣工程及其自動化控制中的PLC技術(shù)應(yīng)用

4.1 控制順序

在人們?nèi)粘９ぷ骱蜕钪?，利用PLC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)該技術(shù)的順序控制，保障其應(yīng)用價值發(fā)揮滿足人們的日常需要。例如可以在火力發(fā)電廠當(dāng)中應(yīng)用PLC技術(shù)，通過技術(shù)所具有的相關(guān)優(yōu)勢，從而有效清理火力發(fā)電廠的飛灰和爐渣，提升火電廠運(yùn)行的穩(wěn)定性。而在順序器的具體控制過程當(dāng)中，往往會受到相關(guān)因素的影響，因此在系統(tǒng)運(yùn)行時一旦受到外力阻攔，將會降低生產(chǎn)效率，對系統(tǒng)的整體運(yùn)行水平產(chǎn)生嚴(yán)重影響。針對PLC技術(shù)進(jìn)行分析，在按順序控制過程當(dāng)中往往涉及到許多內(nèi)容，而且范圍比較廣泛，目前來說具體包括遠(yuǎn)程控制、現(xiàn)場傳感等相關(guān)內(nèi)容。而通過科學(xué)合理的系統(tǒng)設(shè)計，可以有效優(yōu)化相關(guān)環(huán)節(jié)，并確保系統(tǒng)運(yùn)行的規(guī)范性，使PLC技術(shù)的主要功能和作用得到充分發(fā)揮。

4.2 PLC設(shè)計

PLC技術(shù)以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的編程和存儲，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用功能的展現(xiàn)。在應(yīng)用過程中，一般需要結(jié)合特定應(yīng)用環(huán)境和要求進(jìn)行編程，然后利用程序?qū)υO(shè)備進(jìn)行控制，從而達(dá)到相應(yīng)的使用功能。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，PLC具有很多優(yōu)勢。比如在安裝過程中，PLC技術(shù)的接線方式更加簡單。一般來講，可以將PLC作為一個整體與電源進(jìn)行連接，并將相應(yīng)的傳輸線進(jìn)行連接，就可以順利使用。這種簡單的安裝方法可以大大減小工作人員的工作量，也可以拓展PLC技術(shù)的應(yīng)用范圍，同時也可以減小各種人為操作失誤的發(fā)生。隨著技術(shù)的發(fā)展和完善，為各種生產(chǎn)帶來了更多的技術(shù)支撐。比如在電氣工程自動化控制過程中，PLC技術(shù)的發(fā)展可以帶來新的發(fā)展方向。需要注意的是，為了達(dá)到最佳應(yīng)用效果，有必要根據(jù)具體的生產(chǎn)發(fā)展需求來設(shè)計對應(yīng)的PLC技術(shù)和操作方案，也就是說，從企業(yè)自身的生產(chǎn)發(fā)展實(shí)際出發(fā)，綜合考慮企業(yè)規(guī)模、電氣工程自動化控制目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)和要求以及整體生產(chǎn)目標(biāo)要求等信息，針對PLC技術(shù)進(jìn)行針對性設(shè)計和應(yīng)用，這不僅能夠提高PLC技術(shù)的應(yīng)用效果，也可以強(qiáng)化其應(yīng)用效率與質(zhì)量，滿足企業(yè)自身的生產(chǎn)發(fā)展需要。

4.3 閉環(huán)控制

將PLC技術(shù)應(yīng)用在電氣工程中，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，主要對溫度，壓力，流量等進(jìn)行模擬控制。傳統(tǒng)的電氣工程領(lǐng)域，人工方式的啟停難以保證安全性和可靠性，不利于提高生產(chǎn)效率。PLC技術(shù)則能起到很好的輔助作用。閉環(huán)控制在熱處理、鍋爐控制等場合都有應(yīng)用，能夠與其他技術(shù)組合形成自動智能控制系統(tǒng)。常見的閉環(huán)控制系統(tǒng)有電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和平臺流量、液位、溫度及壓力等控制系統(tǒng)。一般閉環(huán)控制系統(tǒng)有單個閉環(huán)控制系統(tǒng)和多個閉環(huán)控制系統(tǒng)兩種。鑒于控制變量的比例系數(shù)之間的絕對值非常重要，在控制同步設(shè)備速度時會采用單個閉環(huán)控制系統(tǒng)。利用PLC技術(shù)能夠快速反映相關(guān)階段中由閉環(huán)系統(tǒng)控制技術(shù)呈現(xiàn)出的連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，從而全面監(jiān)視閉環(huán)的綜合控制系統(tǒng)功能。例如，恒速運(yùn)行狀態(tài)中，一旦速度發(fā)生突變，那么PLC技術(shù)可以改變紅外傳感器，從而有效控制計算機(jī)模擬電流強(qiáng)度信號的輸出。它的輸出模塊能夠把采集的數(shù)據(jù)順利轉(zhuǎn)換為正常的電流信號，最終實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。相關(guān)應(yīng)用以及技術(shù)功能的發(fā)揮，需要操作人員具有區(qū)分普通繼電氣和PLC差異的能力，了解普通繼電氣和PLC的優(yōu)缺點(diǎn)。只有這樣，才能夠在確保相關(guān)自動化控制系統(tǒng)安全、平穩(wěn)以及流暢運(yùn)行的基礎(chǔ)上，將傳統(tǒng)技術(shù)與新興技術(shù)有機(jī)融合，優(yōu)勢互補(bǔ)，各取所長，協(xié)同發(fā)展，最終提升自動化控制水平。

5 結(jié)束語

總而言之，PLC技術(shù)是電氣工程中的先進(jìn)技術(shù)，通過PLC技術(shù)應(yīng)用推進(jìn)了我國電氣行業(yè)的發(fā)展。PLC技術(shù)的應(yīng)用可以有效地優(yōu)化和增強(qiáng)控制系統(tǒng)的自動化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化水平，是工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展不可或缺的組成部分。在追趕世界先進(jìn)制造水平的今天，深入研究和掌握PLC技術(shù)并使其國產(chǎn)化是現(xiàn)在面臨的緊迫問題，在此希望國產(chǎn)PLC產(chǎn)品盡快到達(dá)國際一流水準(zhǔn)。

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