基于PLC技術(shù)的電氣儀表自動(dòng)化控制

趙玉超

摘要：現(xiàn)階段，我國科學(xué)技術(shù)水平顯著提升，PLC技術(shù)是一種數(shù)字運(yùn)算操作系統(tǒng)可編輯邏輯控制器，專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。該技術(shù)主要用于對(duì)周邊環(huán)境數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)，本次實(shí)驗(yàn)正是使用這種技術(shù)方法進(jìn)行電氣儀表的有效自動(dòng)化控制。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);電氣儀表;自動(dòng)化

引言

電氣自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制是基于自動(dòng)化操作平臺(tái)完成的，通過采集和處理等一系列工作，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行診斷和分析。傳統(tǒng)的電氣儀表自動(dòng)化控制方法主要從信息的收集和處理這兩方面來分析，通過整合有效信息，完成電器儀表自動(dòng)化控制，但是在運(yùn)行的過程中，無法對(duì)所測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)異常情況，容易引發(fā)安全事故，為了解決該問題，提出基于PLC技術(shù)的電氣儀表自動(dòng)化控制方法。PLC技術(shù)是以CPU為核心，將自動(dòng)控制與計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信集為一體的可編程控制器，具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。在本次設(shè)計(jì)中，利用PLC技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提高設(shè)備運(yùn)行的安全性。該方法可以對(duì)周邊的生活環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，本次采用遠(yuǎn)程監(jiān)控界面，實(shí)現(xiàn)電氣儀表自動(dòng)化控制。

1電氣儀表自動(dòng)化和自動(dòng)化控制技術(shù)

就目前來看，所開展的電氣儀表自動(dòng)化和自動(dòng)化控制技術(shù)通常體現(xiàn)在以下方面，具體為：收集信息、處理及應(yīng)用信息。所收集的信息一般是各個(gè)企業(yè)的運(yùn)營情況，利用所收集的這些信息，能夠更明確的得出自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。信息處理對(duì)整個(gè)系統(tǒng)而言有著極為重要的作用，它能夠有效的診斷、控制各企業(yè)的生產(chǎn)流程。信息應(yīng)用則體現(xiàn)在更加全面的滿足企業(yè)需要及診斷要求，利用以上的信息采集及處理，來最大程度的確保流程的完成。該技術(shù)的深入應(yīng)用，能夠?yàn)槠髽I(yè)生產(chǎn)效率的提升發(fā)揮很大作用，所以在當(dāng)前被許多企業(yè)所重視，得到了廣泛的應(yīng)用。

2PLC技術(shù)

PLC是一項(xiàng)對(duì)技術(shù)要求十分高的控制技術(shù)，尤其是在元件的選擇上，必須達(dá)到PLC模塊運(yùn)作的具體要求。同時(shí)，屏蔽系統(tǒng)也是十分有必要的，而且不同的元件需要單獨(dú)的屏蔽系統(tǒng)作為依撐。在此，需要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)的是，作業(yè)人員如果想讓元件的功能徹底發(fā)揮出來，那么便要采取策略避免其受到電磁干擾。因此，在各個(gè)環(huán)節(jié)，尤其是在元件生產(chǎn)階段一定要嚴(yán)格按照生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制，在生產(chǎn)完成之后應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)元件的質(zhì)量檢測(cè)，確保元件各項(xiàng)規(guī)格均符合要求之后方能投入使用。此外，PLC模塊所擁有的優(yōu)勢(shì)也是其他技術(shù)所不能比擬的，不僅占地小，安裝到設(shè)備當(dāng)中也十分簡(jiǎn)便，這對(duì)操作者工作來講十分便捷，同時(shí)也促進(jìn)了電氣領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展。

3基于PLC技術(shù)的電氣儀表自動(dòng)化控制方法

3.1參數(shù)設(shè)定

我國很多電氣企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)為了確保生產(chǎn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，需要工作人員加入基于PLC技術(shù)的高科技電器儀表進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)電氣儀表的有效自動(dòng)化控制。在本次自動(dòng)化對(duì)電氣儀表控制試驗(yàn)中，要求技術(shù)人員通過科學(xué)合理設(shè)置電氣儀表相關(guān)參數(shù)，對(duì)儀表自動(dòng)化功能進(jìn)行有效改善。這里所利用的PLC技術(shù)主要負(fù)責(zé)采集電氣儀表各項(xiàng)數(shù)據(jù)。試驗(yàn)需要對(duì)主要電氣儀表模擬參數(shù)壓力和溫度進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)化如下：

Q=IN*0.1

其中，Q代表環(huán)境實(shí)際檢測(cè)物理量，IN表示儀表環(huán)境檢測(cè)點(diǎn)實(shí)際值。通過轉(zhuǎn)換公式進(jìn)行轉(zhuǎn)換以后，技術(shù)人員將預(yù)先設(shè)定的參數(shù)通過計(jì)算機(jī)上傳到PLC控制站，進(jìn)行運(yùn)行趨勢(shì)圖繪制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的精確評(píng)判。主要電器儀表運(yùn)行參數(shù)為：網(wǎng)壓表量程為50kV，實(shí)際測(cè)量數(shù)值為170VAC;電機(jī)電壓表量程為3100V，實(shí)際測(cè)量數(shù)值為15VDC;電機(jī)電流表量程為3000V，實(shí)際測(cè)量數(shù)值為15VDC;供電電壓表量程為3000V，實(shí)際測(cè)量數(shù)值為15VDC;控制電壓表量程為2000V，實(shí)際測(cè)量數(shù)值為10VDCM;控制電流表量程為200V，實(shí)際測(cè)量數(shù)值為200VDC;制動(dòng)電流表量程為200V，實(shí)際測(cè)量數(shù)值為20ADC。

3.2電氣儀表故障預(yù)測(cè)

在PLC技術(shù)的應(yīng)用過程中，系統(tǒng)發(fā)生故障的概率較高，所以在設(shè)計(jì)的過程中，需要電源不間斷運(yùn)行，長(zhǎng)期使用，散熱效果會(huì)逐漸下降，最終導(dǎo)致故障發(fā)生。為了解決這些問題，在總線的設(shè)計(jì)上做出了一些改動(dòng)。主電路是由斷路器和接觸器構(gòu)成，其功能在于實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣儀表的優(yōu)化控制，避免發(fā)生故障。電氣儀表自動(dòng)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(gòu)成控制邏輯，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣儀表的自動(dòng)化控制。在這種控制方法下，由于所需控制的設(shè)備較多，需要技術(shù)人員在控制室中操作。但就地控制和集中控制的方法是不同的，這對(duì)技術(shù)人員專業(yè)技能的要求較高。因此，將PLC技術(shù)應(yīng)用到電氣儀表故障預(yù)測(cè)中，以此解決這些問題。在電氣儀表故障預(yù)測(cè)后，為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)木珳?zhǔn)度，需要采用高穩(wěn)定的元器件，來調(diào)整設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)的誤差。采用線性校正原理對(duì)其進(jìn)行自校正，根據(jù)線性校正方程得出：

其中，c表示輸入時(shí)的偏移值，m表示短路輸入，v表示自校正常數(shù)，n表示標(biāo)準(zhǔn)電壓。參數(shù)設(shè)計(jì)能為電氣儀表自動(dòng)化控制提供保證，在校正的過程中，要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的電氣儀表進(jìn)行安全性測(cè)試，再將相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析。在實(shí)際的測(cè)試中，要先取出被內(nèi)測(cè)設(shè)備和某一個(gè)待測(cè)零部件，對(duì)其進(jìn)行單獨(dú)測(cè)試。在電氣儀表自動(dòng)化控制中，需要注意以下三個(gè)問題。第一，設(shè)備維護(hù)問題。PLC技術(shù)對(duì)環(huán)境的要求較高，一旦環(huán)境中某一指標(biāo)出現(xiàn)問題，設(shè)備出現(xiàn)故障的概率也會(huì)隨之增高。因此，在運(yùn)行環(huán)境的基礎(chǔ)上，還要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的維護(hù)。第二，傳感器等硬件配置問題，硬件配置程度決定了電氣設(shè)備故障預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。第三，PLC應(yīng)用范圍問題，避免盲目擴(kuò)大故障預(yù)測(cè)范圍而增加人力與成本。

4電氣儀表自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

4.1完善傳感技術(shù)

不可否認(rèn)，如今我國的電氣儀表不僅在生產(chǎn)數(shù)量上有了明顯提升，質(zhì)量也越來越高，尤其是精準(zhǔn)度，然而不同的電氣儀表性能不同，各個(gè)領(lǐng)域?qū)﹄姎鈨x表各方面的要求也有所不同，所以今后若要設(shè)計(jì)電氣儀表，首先應(yīng)做好市場(chǎng)調(diào)查工作，并根據(jù)調(diào)查結(jié)果對(duì)電氣儀表的性能進(jìn)行等級(jí)劃分，以此來達(dá)到滿足各方面需求的目的。傳統(tǒng)電氣儀表與新電氣儀表之間最大的差距在于，新電氣儀表中的自動(dòng)化控制技術(shù)可以幫助儀表更加精準(zhǔn)的開展測(cè)量工作，并且能夠有效減少成本投入，操作方式也更為簡(jiǎn)單。另外，新電氣儀表所能夠?qū)崿F(xiàn)的功能更多，因此其內(nèi)部結(jié)構(gòu)也更加復(fù)雜化，若要減少操作難度則應(yīng)提高儀器緊密度，而要達(dá)到這一要求則需要依靠傳感技術(shù)和傳感設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。若條件允許的情況下可以將PID比例為積分進(jìn)行原始調(diào)節(jié)。

4.2強(qiáng)調(diào)調(diào)節(jié)器的智能發(fā)展

隨著時(shí)代的發(fā)展，當(dāng)前數(shù)字化、智能化已成為許多行業(yè)的發(fā)展目標(biāo)，企業(yè)要想在新時(shí)代下不斷發(fā)展，就必須要認(rèn)識(shí)到自身的不足，根據(jù)實(shí)際情況做出及時(shí)的改變。電氣自動(dòng)化就是企業(yè)發(fā)展所必須要重視的。在電氣自動(dòng)化中，結(jié)合微處理器，利用先進(jìn)的數(shù)字化操作來完成多元化信號(hào)輸送。在電氣自動(dòng)化的作用下，電氣儀表自動(dòng)控制得到了更進(jìn)一步的發(fā)展。

結(jié)語

針對(duì)傳統(tǒng)的電氣儀表自動(dòng)化控制方法存在的問題，提出基于PLC技術(shù)的電氣儀表自動(dòng)化控制方法。PLC技術(shù)可以提高自動(dòng)化控制方法的安全性，通過實(shí)驗(yàn)證明，本文設(shè)計(jì)的方法更適合推廣使用。

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