電氣設(shè)備的自動(dòng)控制設(shè)計(jì)分析

王震

摘 要：隨著時(shí)代的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，各種科技成果都取得了明顯的進(jìn)步。同時(shí)，自動(dòng)化技術(shù)趨于完善。電氣設(shè)備將完整的電子科學(xué)應(yīng)用到日常生活中，保證了自動(dòng)控制技術(shù)的普及，簡(jiǎn)化了復(fù)雜的控制設(shè)備。合理使用電氣設(shè)備的自動(dòng)控制技術(shù)，可以充分體現(xiàn)未來自動(dòng)控制技術(shù)的完美宏偉規(guī)劃。在某些情況下，這些自動(dòng)控制系統(tǒng)的PLC技術(shù)可以取代以前的控制設(shè)備，使電氣操作更安全、更容易?；诖?，本文分析了PLC控制系統(tǒng)在電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，為電氣設(shè)備自動(dòng)控制設(shè)計(jì)的發(fā)展提供了指導(dǎo)，提高電氣設(shè)備控制系統(tǒng)的自動(dòng)化水平。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備;自動(dòng)控制;設(shè)計(jì)

一、電氣設(shè)備自動(dòng)控制設(shè)計(jì)分析

1.1 控制任務(wù)評(píng)估

在設(shè)計(jì)電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)，要想充分發(fā)揮 PLC技術(shù)的作用及優(yōu)勢(shì)，首先必須評(píng)估控制任務(wù)。具體要結(jié)合電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及情況，選取 PLC 運(yùn)行方式、型號(hào)，使電氣設(shè)備控制系統(tǒng)能夠穩(wěn)定地發(fā)揮功效。在評(píng)估控制任務(wù)的過程中，需要分析 PLC 規(guī)模、處理速度以及設(shè)計(jì)難易程度等，使其達(dá)到電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，基于整體角度客觀評(píng)估系統(tǒng)功能，提高 PLC 應(yīng)用效率。

1.2 確定 PLC 型號(hào)

以電氣設(shè)備穩(wěn)定性為依據(jù)，科學(xué)選取 PLC 型號(hào)，參考電氣設(shè)備實(shí)際運(yùn)行參數(shù)，找到相應(yīng)型號(hào)的 PLC，做到科學(xué)匹配。同時(shí)，要統(tǒng)籌分析多項(xiàng)因素，如 PLC 廠商、用戶需求、設(shè)備配套和設(shè)計(jì)習(xí)慣等，要盡可能選擇商家可靠且運(yùn)行穩(wěn)定的 PLC[1]。PLC 關(guān)鍵參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)為輸入點(diǎn)數(shù)、輸出點(diǎn)數(shù)，要保證存在一定空余，估算輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)數(shù)據(jù)時(shí)，要以統(tǒng)計(jì)輸入、輸出點(diǎn)數(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合電氣設(shè)備特征等實(shí)際狀況作出合理調(diào)控。PLC 型號(hào)的確定還要分析存儲(chǔ)量，存儲(chǔ)量應(yīng)比程序容量要大，由于一些運(yùn)用程序沒有進(jìn)行編制，所以要預(yù)先評(píng)估。

1.3 自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)是電氣設(shè)備自動(dòng)控制設(shè)計(jì)最重要的環(huán)節(jié)，必須要秉承完整和安全的標(biāo)準(zhǔn)，使所設(shè)計(jì)的電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠符合生產(chǎn)功率的規(guī)定。自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)涵蓋了多個(gè)環(huán)節(jié)，包括設(shè)計(jì)控制器、設(shè)計(jì)電路、設(shè)計(jì)抗干擾等，需要合理編寫軟件程序，對(duì)系統(tǒng)基礎(chǔ)框架進(jìn)行設(shè)計(jì)，為自動(dòng)控制系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。

1.4 系統(tǒng)調(diào)試

完成電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)之后，還要進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。技術(shù)工作者應(yīng)針對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行專業(yè)、規(guī)范的 測(cè)試，如聯(lián)機(jī)測(cè)試、模擬調(diào)試等，查看設(shè)計(jì)系統(tǒng)是否達(dá)到控制目標(biāo)，確保 PLC 技術(shù)的發(fā)揮，保證電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。因此，技術(shù)工作人員要擁有專業(yè)工藝操作能力，將開關(guān)接入到自動(dòng)控制系統(tǒng)中，啟動(dòng)模擬信號(hào)，從而對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，觀察二極管運(yùn)行狀況，完成聯(lián)機(jī)調(diào)試工作。同時(shí)，可以發(fā)揮編程器的作用，進(jìn)行分段和分級(jí)調(diào)試工作，了解調(diào)試策略及方法，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的問題，并進(jìn)行有效的處理。

二、電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)

2.1 PLC 功能運(yùn)用

PLC 的主要結(jié)構(gòu)包括存儲(chǔ)器、CPU、接口電路和電源，其中電源部分由備用電源、掉電保護(hù)電源和系統(tǒng)電源組成。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，CPU 是關(guān)鍵的存儲(chǔ)部件，其發(fā)揮著邏輯和運(yùn)算的作用，能夠起到協(xié)調(diào)作用，使自動(dòng)控制系統(tǒng)得以有效運(yùn)行。外圍設(shè)備及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備是組成接口電路的兩大結(jié)構(gòu)，可借助輸入、輸出電路，實(shí)現(xiàn)輸入和輸出信號(hào)向電平轉(zhuǎn)化，從而對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)施進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，更好地開展信號(hào)監(jiān)控和系統(tǒng)存放等工作。在設(shè)計(jì)的電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中，PLC 發(fā)揮著極其重要的作用，如控制開關(guān)量、數(shù)據(jù)處理以及計(jì)數(shù)控制?？刂崎_關(guān)量時(shí)，能夠操控按鈕，開啟限位開關(guān)，檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)控制信號(hào)之后，還需要靈活控制設(shè)備機(jī)械運(yùn)作流程;在數(shù)據(jù)處理工作中，能夠發(fā)揮移位寄存器的作用，有效處理數(shù)據(jù)，支持開方、加減、乘法等多種運(yùn)算，完成傳遞和移位的任務(wù);計(jì)數(shù)控制時(shí)，能夠在自動(dòng)控制系統(tǒng)的 PLC 中對(duì)計(jì)時(shí)指進(jìn)行設(shè)置，具有較強(qiáng)的靈活性和實(shí)效性，在科學(xué)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)保障下，有效完成計(jì)數(shù)工作。

2.2 開關(guān)量控制

要想在電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中充分發(fā)揮 PLC 技術(shù)的功能，就需要開展開關(guān)量控制工作，使電氣設(shè)備控制系統(tǒng) 功能的實(shí)現(xiàn)依托于 PLC，達(dá)到科學(xué)、精準(zhǔn)和有效監(jiān)控和控制系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)及運(yùn)行過程的目的。在掌握開關(guān)量控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用 PLC 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)功能的過程中，要摒棄之前的電力設(shè)備，發(fā)揮 PLC 的邏輯控制、順序控制作用。在電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)內(nèi)，運(yùn)用開關(guān)量控制技術(shù)時(shí)，能夠更好地維護(hù)設(shè)施故障問題，便于工作人員開展處理工作，提升開關(guān)量控制效率。系統(tǒng)借助開關(guān)量控制途徑，有效降低了企業(yè)的成本，減少了物力和人才資源的投入，能夠有效地控制自動(dòng)化單臺(tái)設(shè)施，同時(shí)還能夠通過流水線的方式來控制電氣設(shè)施。這種控制方式使傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)得到了簡(jiǎn)化，也使工作人員的業(yè)務(wù)能力得到提升，升級(jí)了系統(tǒng)操控體驗(yàn)，為工作人員提供了便利。

2.3 過程控制

過程控制是電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)的一大功能，在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)關(guān)注 PLC 對(duì)設(shè)備的控制過程，同時(shí)也要落實(shí)運(yùn)動(dòng)控制工作，使電氣設(shè)施控制過程中能夠有效實(shí)現(xiàn) PLC的功能。在自動(dòng)控制系統(tǒng)內(nèi)，涉及連續(xù)過程及離散過程控制工作時(shí)，就必須要依托于 PLC，觀察好相關(guān)模擬量，如連續(xù)改變的溫度、電流以及電壓等，對(duì)照分析模擬量和以往數(shù)據(jù)信息，參考使用者的需要，調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，使電氣設(shè)施能夠可靠運(yùn)行。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，利用 PLC 技術(shù)時(shí)，必須要時(shí)刻對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，包括脈沖量、直線運(yùn)動(dòng)以及圓周運(yùn)動(dòng)等，增強(qiáng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)過程的效率，使系統(tǒng)控制操作更加精準(zhǔn)化。由此，能夠使管理工作者更好地了解系統(tǒng)運(yùn)行信息狀況。

2.4 信號(hào)抗干擾

將 PLC 技術(shù)應(yīng)用到電氣設(shè)備的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，能夠?qū)斎胄盘?hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)化，具有良好的抗干擾性?？梢酝ㄟ^輸入模塊來開展抗干擾設(shè)計(jì)工作，發(fā)揮輸入信號(hào)中輸入模塊濾波，將外界因素的影響降到最低，有效提高輸入信號(hào)的質(zhì)量。為了防止信號(hào)干擾，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，也要使控制器接地，否則輸入、輸出信號(hào)二者會(huì)出現(xiàn)信號(hào)干擾的問題，還可能會(huì)感應(yīng)電路信號(hào)，充分利用信號(hào)抗干擾技術(shù)的作用及優(yōu)勢(shì)，使自動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)更具穩(wěn)定性，最大限度地減少干擾問題。在自動(dòng)控制系統(tǒng)的信號(hào)抗干擾設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，也需要借助配線抗干擾技術(shù)，來進(jìn)一步提高系統(tǒng)抗干擾性能。配線彼此間會(huì)出現(xiàn)互感電容，所以需要研究電纜受輸入、輸出信號(hào)的影響，充分地保護(hù)電纜，利用中間繼電器來轉(zhuǎn)換信號(hào)，從根本上消除干擾作用，有效區(qū)分電源線、接地線，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力線、信號(hào)線二者的獨(dú)立，減少干擾問題的緣由，防止外部配線會(huì)產(chǎn)生不良影響。

結(jié) 語：

總而言之，處在當(dāng)下改革創(chuàng)新的重要發(fā)展時(shí)期，電氣設(shè)備自動(dòng)化備受關(guān)注，在開展自動(dòng)控制設(shè)計(jì)的過程中，就必須要提高對(duì) PLC 技術(shù)的重視，通過輸入模塊、輸入電路、輸出電路完成自動(dòng)控制系統(tǒng)的信號(hào)抗干擾、電平轉(zhuǎn)化功能，避免受到外界因素的干擾，提高對(duì)電氣設(shè)備的保護(hù)程度，加速電氣自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)。

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