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电气控制与PLC应用技术的分析研究

2020-06-04孔锐言

关键词:应用技术电气控制

孔锐言

摘 要:PLC即可編程逻辑控制器,硬件系统主要由电源、CPU、存储器、输入输出接口电路、功能模块以及通信模块组成。由于PLC具有体量小、运算速度快、抗干扰能力强等优势,因此,取代了传统的继电器,在工业电气控制领域得到全面推广和普遍应用。本文将着眼于PLC技术在电气控制中的应用优势,围绕PLC技术在电气控制中的实际应用效果予以分析阐述。

关键词:电气控制;PLC;应用技术

PLC的工作过程包括输入采样、用户程序执行以及输出刷新三个阶段,完成这三个阶段则视为一个扫描周期,PLC的工作原理主要是重复执行三个阶段内容。PLC技术的核心载体是系统内部的逻辑控制器,当设定程序指令后,逻辑控制器就会根据指令要求,对整个电路控制系统进行全程监督和控制。目前,PLC技术在我国汽车制造、机械加工、石油化工等行业应用优势与取得的阶段性成果也日渐突显。

1 PLC技术在电气控制中的应用优势分析

1.1 操作便捷,性能实用

在编写程序指令时,系统的表达方式呈现出多样化态势,即有易于理解和掌握的图形符号,也包括梯形图语言,编程人员可以根据自己的喜好选择编写方式,整个操作流程简单易懂、方便快捷。同时,PLC的硬件设备与计算机硬件结构相似,都具有简单直观的接口,编程人员在实际操作时一目了然,能够快速进入到工作状态。

1.2 系统结构的可调配性

工业生产企业可以根据生产作业区域的大小以及产品性能的要求,对PLC的系统结构大小进行合理调配,以满足生产作业需求。比如选择体量小的PLC系统,主要特点是重量较轻、便于移动,便于检修及现场安装操作。而体量大的PLC系统,功能性较为完善,涵盖的功能内容较多,而且系统运算速度快,运算数据精准度较高,多用于规模化、产业化的大型工业生产企业,能够为企业创造更多的经济效益。

1.3 设计安装省时,调试工作量小

PLC系统取代了原有继电器系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等元器件,在设计和安装主控制柜时,减少了大量时间。此外,在编写与设定PLC系统应用程序时,无需在生产作业现场进行调试,技术人员完全可以在实验室当中,对程序进行调试,并通过PLC系统内部的发光二极管理观察输出信号状态,根据数据信息,技术人员能够及时发现应用程序与生产流程之间存在的冲突与矛盾,进而在后台对应用程序进行修改,减少了大量的工作量,工作效率得到大幅提升。

1.4 抗干扰能力强,故障报警及时

在设计PLC系统时,由于引入了较为先进的抗感染电路技术,因此,PLC系统能够抵御外界电磁波、紫外线的影响,使生产作业流程始终保持正常状态。另外,在电力控制设备运行过程中,极易产生各种类型的故障,而借助于PLC技术的监控功能,能够及时准确的查找到故障点,并第一时间发出故障预警信号,终端操作人员只需要利用计算机屏幕就可以掌握故障信息,检修人员接收到预警信号后,能够迅速到达故障设备的现场,排除故障隐患。

2 PLC技术在电气控制中的实际应用

2.1 集中控制技术的应用效果分析

PLC技术在电气控制中具有极强的集中控制功能,系统通过PLC的中央控制器能够对电气设备的工作状态进行全程监控,以保证电气控制设备安全稳定运行。比如在锅炉电气控制系统中的应用,PLC技术能够对输煤设备以及驱动风机设备进行有效控制,由于PLC系统中自带PID调节器,可以随时控制锅炉内的温度,再利用远程传输功能,借助于系统内部的温度传感器,将温度转化数据信号,显示在系统操作终端的界面上,操作人员以操作数据作为主要依据可以随时掌控锅炉温度,并根据生产需要升高或者降低锅内温度,保证生产作业进度不受到任何影响。

2.2 分散控制技术的应用效果分析

PLC的分散控制系统属于集合多台机械生产线的控制系统,每一条生产线之间由数据信息建立连接关系,即便其中一台或几台PLC设备出现故障,也不会影响其它机械设备的正常运转状态。比如在火电厂电力系统中的应用,PLC的分散控制系统一般由PLC、工程师站、操作员站、网桥、modbus plus 网络以及TCP/IP网络组成,系统包括现场测控层以及监控管理层,并且每一层都采取总线式。在电力设备运转过程中,PLC分散控制系统利用两级网络,进行信息收集与处理工作,既保证了数据交换的及时性,同时,也提升了生产工作效率。

2.3 开关量控制技术的应用效果分析

PLC的开关量控制系统主要对系统顺与工作逻辑进行有效控制,由于开关量控制具有接线简单、信号传输速度快、检修方便快捷等优势,因此,在实际应用当中,节省了大量人力资源与时间成本。PLC控制开关量的能力较强,所控制的入出点数,少则十几点,多则上万点,而对工作逻辑的控制形式也多种多样,包括组合式、即时式、延时式、计数式、随机式等,因此,在冶金、轻工、化工等行业得到普遍应用。

2.4 模拟量控制技术的应用效果分析

构成PLC模拟量控制系统的模块主要包括主机模块、高速计数模块以及模拟量模块等,其中模拟量控制模块提升了传输数据的精准度,规避了过去仪表控制系统数据误差大的弊病。工业生产当中,较为常见的模拟量是温度值、压力值以及流量值,通常情况下,只需要借助于A/D或者D/A转换就可以得出所需的模拟量,进而在系统操作终端对温度、压力、流量等数据参数进行修改,以促进生产作业效率的提升。

3 结束语

PLC技术在电气控制系统中的应用,推进了我国工业生产自动化、现代化的发展进程,同时,该技术抗干扰能力强、安全稳定性高、程序编写简单等优势也对工业生产企业生产效率与产值利润的提升起到积极的助推作用,PLC技术必将成为电气控制领域未来一段时间内的主流应用技术。

参考文献:

[1]刘叶.电气控制与PLC技术研究[J].数码设计(上),2019(09):258.

[2]白鹏.PLC控制技术在煤矿电气控制中的整合应用研究[J].当代化工研究,2019(11):41-42.

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