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电气设备自动控制系统中的PLC技术运用

2018-03-30李建奇

无线互联科技 2018年24期
关键词:PLC技术自动控制电气设备

李建奇

摘 要:步入21世纪以来,我国开始重视科学技术的发展。因此,许多新的科学技术被研究出来并广泛应用,这些新的技术带动了我国各行各业的发展。其中PLC的技术发展很快,而且科教部已将PLC控制技术投入我国的电气设备自动控制系统中。文章研究了电气设备自动控制系统中的PLC技术运用,PLC技术的主要功能是用于控制与解决电气设备自动控制系统中的一些困难工程,同时又不会对整个电气设备自动控制系统造成任何影响。

关键词:电气设备;自动控制;PLC技术

PLC技术是一种可远程操作的控制处理系统,现如今被我国的电气行业普遍利用,主要应用于电气设备的自动控制系统方面。PLC技术在电气设备自动控制系统中占有很多优势:一方面,PLC技术使旧的复杂的控制系统工作步骤被简化;另一方面,PLC技术使之前利用的控制系统成本大大降低。同时,PLC技术的应用使电气设备自动控制系统的安全性提高了,这样就不会给工作人员的生命安全造成威胁。

1 电气设备自动控制系统中的PLC技术介绍

我国很早就开始在电气设备自动控制系统中应用PLC控制技术了,主要是利用特定的程序编写来完成信号输出过程,最终实现对电气设备的控制。因此,PLC技术是归属于计算机技术范畴的,它在系统结构构造方面和计算机设备有异曲同工之妙,两者均包括电源、显示装置、主机装置、线路等结构。而PLC技术优于计算机设备与传统继电装置的地方在于它可以实现继电保护作用,所以PLC技术存在的作用是控制电气设备自动控制系统中的电压变化。

2 电气设备自动控制系统中PLC技术的硬件设计

PLC技术的硬件设计包括主控器、线路、干扰器等部分,这些都是针对电气设备周围的外界环境而设计的硬件结构。PLC技术中应用到的主控器部件是可以被操作控制的,并且其附带有记录仪设备,此记录仪设备可以采集电气设备工作现场的环境信息。除此之外,记录仪设备还可以完成数据的收集整理工作,将此设备与打印设备连接,还可以实现数据资料的打印工作。

3 电气设备自动控制系统中PLC技术的软件设计

PLC技术的软件设计跟计算机软件的书写方式相同,都是通过技术人员远程操作进行代码的书写来完成软件编程工作。主要工作步骤有:(1)确定PLC技术的控制对象。(2)确定PLC技术中对控制对象的约束条件。(3)进行控制对象的编程输入。(4)结合控制对象设计工程图。(5)二次确认控制对象。(6)结束编程工作。

4 电气设备自动控制系统中的PLC技术调试

4.1 对PLC技术进行模拟调试

PLC控制技术必须要经过不断地模拟调试,确认没有缺陷,才能投入电气工程的使用中。而PLC技术的模拟调试不能直接在原电路上进行,也不能进行自动化调试,必须将其调试到手动档位。其次,在PLC技术的调试阶段开启模拟信号的输出,并且检测调试电路中是否有电流通过,有电流通过才能形成完整的闭合回路。如果信号输出正常,则表示PLC技术应用正常。除此之外,要反复核对完成输出的信号是否与输入信号相一致。如果两个信号对比有误差,则说明PLC技术程序编写有问题,必须加以更正。

4.2 对PLC技术进行联机调试

PLC技术模拟调试成功后,将其投入电气设备自动控制系统中再次对其进行调试。在联机调试中也需要将其与原电路分离开来进行。同时,联机调试的观察项目也增多了,包括电气设备的线路接触问题,联机调试系统等。其他调试步骤保持不变,在完成联机调试工作后需要对调试内容与数据进行整理,这样可以为以后的联机调试工作节省时间。

5 PLC技术的抗干扰功能分析

5.1 PLC技术的抗干扰电源设计

PLC技术中的电源与计算机技术的电源部件一样,均属于核心装置。而且构成PLC控制技术的这些部件非常容易受到外界一些客观因素的干扰。一般地,在进行PLC技术的电路连接过程中会选择规格高出两倍的电容器与电压器。除此之外,进行多线圈缠绕,以增加各電压器之间的阻力,也可以选择电波过滤设备来抵抗外界干扰因素。

5.2 PLC技术的抗干扰信号设计

5.2.1 抗干扰输入信号设计

PLC技术中的信号输入与输出阶段最容易受到干扰,这时的信号干扰极易影响控制系统的工作。信号输入阶段最容易出现的干扰因素是输入信号与线路之间的频率差干扰,以及电路中各种线路的频率差干扰。出现这种情形时可以利用频率交换扩张器来进行干扰排除。

5.2.2 抗干扰输出信号设计

PLC技术的信号输出阶段也非常容易受到外界干扰,信号输出阶段会由于外界干扰导致信号的流失。因此,在进行信号抗干扰的同时,也要采取一些有效措施来防止输出信号的流失。防止输出信号流失阶段可以根据PLC技术的信号接触点来进行电路信号的吸收。常见的电路负载有直流负载和交流负载,这两种类型的电流负载都是可以妥善解决的。

5.2.3 PLC技术的其他抗干扰部件设计

PLC技术应用于电气设备自动控制系统中还会受到各种连接电器的干扰。这种情况下就要观察电路中配线的距离,如果配线距离小于30 m,则必须对电流和电路信号进行分级管理;如果配线大于30 m,小于300 m,则在对电流和电路信号分级管理的同时,还要更换电路信号线;如果配线大于300 m,则通过远程数据更改来实现电路信号的交换工作。

6 电气设备自动控制系统中PLC技术的设计内容

6.1 PLC技术程序的设计内容

PLC技术程序内容除了对主控器完成程序编写外,还要结合主控器设备的功能特点,以及主控器的价值,将主控器设备设计为与技术人员相匹配的操作装置,这样在电气设备接通电源以后就可以开始相关操作步骤。

6.2 PLC技术地址的设计内容

PLC技术是作为一种可以进行程序书写与编程而存在的控制器处理系统,但是它在工作时必须具备相应的地址,类似于计算机的ID地址一样。区别点在于PLC技术地址称呼不同于计算机技术,只有掌握了PLC技术的I/O地址才能进行其他操作步骤。

7 電气设备自动控制系统中PLC技术的评估分析内容

7.1 评估分析PLC技术的控制任务

在设计电气设备自动控制系统时,要对PLC技术进行系统的评估与分析,这样做的原因是用于判定PLC技术设备是否适用于该电气设备自动控制系统,并且结合电气工程周围的环境因素与条件,要考虑到PLC控制技术可调控的局部面积,以及PLC技术处理数据的方式是否科学合理,只有满足以上条件,才算结束操作。

7.2 评估分析PLC技术的投入作用

PLC技术在对电气设备自动控制系统的设计必须要符合完整性原则,不能出现任何的线路遗漏问题,存在不完整条件因素的PLC控制技术绝对不能投入电气设备自动控制系统工作中,这样会导致整个电气工程发生瘫痪。除此之外,在对PLC控制技术进行评估分析过程中还要注意此项技术手段有没有错误信息,如果有错误信息必须要马上更正,以防止错误的PLC技术信息使电气设备自动控制系统发生紊乱。以上这些评估要点缺一不可,必须高度重视。

7.3 评估分析PLC控制技术机型

PLC控制技术的应用要依赖于特殊的PLC控制技术设备,这样才能将此技术条件放入电气设备自动控制系统中使用。除此之外,在选择PLC时要注意所选择的PLC是否能够满足整个系统的运行,以及是否能够使得整个系统在实际运行中达到最大运行效率。所以本文认为企业要综合PLC技术设备的生产要求,这样才能满足广大操作技术人员的需要。

7.4 评估分析PLC技术的I/O模块点数

在对电气设备自动控制系统中投入PLC技术时,必须要评估与分析PLC控制技术的各种信号联系与模块条件,而且也要求技术人员要注意各信号与 I/O模块的必要联系。I/O模块点数的控制也是很有必要的,因为这个模块点数是PLC控制技术应用中必须拥有的部分。如果缺少任何一个模块点数,整个电气工程的进度都将会受到影响。

8 PLC控制技术的应用

8.1 合理选择应用PLC技术设备的型号

电气工程的操作人员在针对PLC技术设备的选择过程中要综合考虑各方面因素,选择能够适应电气设备自动控制系统工程的PLC技术设备。除此之外,要求技术人员高度重视PLC技术设备在运行中的功能,是否具有可靠性,是否能够满足该电气工程的工作运行要求。另外,PLC控制技术在应用时要留有一定的可调节的空间,这样方便在电气设备自动控制系统中可以任意进行调试与扩展,同时也有利于运用PLC技术控制系统提高电气设备的自动化控制水平。

8.2 选择恰当的I/O地址

I/O地址的选择是很重要的,所以技术人员在给PLC控制技术输入地址时,必须要结合整个电气工程各方面的特点来进行I/O地址的编制。这样做的目的是使PLC技术在电气设备自动控制系统中的应用更准确,同时使此工程技术能够满足电气设备的要求。I/O地址在选择时必须要恰当,必须能够被电气设备自动控制系统所应用,不能受到任何应用地址的干扰,并且I/O地址是独立的,每一个I/O地址都有与之相对应的PLC技术控制系统。

8.3 系统控制元件的设计与利用

PLC控制技术应用中最不容易掌控的部件就是系统控制单元,因为系统控制单元的控制需要专业存储器的辅助调控。有了专业的存储器装置就可对电气设备自动控制系统进行初步程序的设计与编程。完成了上述工作任务后需要对电气设备自动控制系统中的PLC技术进行硬件系统、软件系统内容调试与检验。只有检验工作合格了,技术人员才能完全放心地将PLC技术应用到电气设备自动控制系统工作中去。

9 电气设备自动控制中可应用PLC技术的领域

9.1 在数控系统中应用PLC技术

PLC控制技术在电气设备自动控制系统中的数控系统方面备受欢迎。因为PLC技术操作简单,安全性能高,同时利用PLC技术得到的数据资料都很精密,一般不会存在任何的差错。以上这些都使得PLC技术能够在电气设备自动控制系统中获得长足发展。

9.2 在交通系统中应用PLC技术

PLC技术被应用于电气工程的交通运输方面,在此控制系统中投入PLC控制技术大大提高了整个工程的交通运输效率,同时也形成了完整的电气设备交通运输路线,使整个电气设备自动控制系统工作流程更统一。

9.3 在中央空调系统中应用PLC技术

PLC技术除了应用于电气设备自动控制系统中的数控系统和交通控制系统外,还涉及电气设备自动控制系统中的中央空调控制系统。PLC控制技术之所以在中央空调系统中广泛应用,主要是因为它可以保护电路,并且可以通过自动化设置实现数字控制模式,这两大原因都使得PLC技术的发展前景越来越好。

10 结语

综上所述,PLC技术可提高电气设备自动控制系统的继电保护装置的可靠性。同时,PLC控制技术还可以通过调控装置来排查电气设备自动控制系统的故障,从而使电气设备能够正常进行运转工作。PLC控制技术的存在对于电气设备自动控制系统来讲利大于弊,它在电气设备自动控制系统的安全调控中功不可没。而且最近几年来,越来越多的投资商开始青睐PLC控制技术,在不久的将来,PLC控制技术会普及于各个领域的自动化控制系统中。

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