PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中的應(yīng)用研究

楊明川

摘要：近些年來，隨著我國時代經(jīng)濟的不斷發(fā)展與進步，信息技術(shù)水平也得到了顯著的提高，PLC技術(shù)微我國電氣工程的自動化這方面建立了良好的發(fā)展基礎(chǔ)，利用該技術(shù)對電氣工程中正在運行的工作部分實行自動化控制，在節(jié)省人力的同時還能夠在很大程度上提高電氣工程的工作效率，另外還能夠提升電氣工程企業(yè)的管理水平與質(zhì)量。本文對PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中的應(yīng)用進行研究。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);電氣工程;自動化控制;應(yīng)用分析

1PLC技術(shù)分析

PLC是一種可編程邏輯控制器，其內(nèi)部存儲執(zhí)行順序控制、邏輯運算、定時、計數(shù)等操作指令，通過模擬量或者數(shù)字量的輸入輸出來實現(xiàn)相應(yīng)的控制功能，在汽車工業(yè)、食品工業(yè)、鋼鐵行業(yè)等應(yīng)用廣泛。另外，PLC程序編寫趨于簡單，可以與計算機聯(lián)合實現(xiàn)遠程控制，極大提高系統(tǒng)管理者及技術(shù)人員對系統(tǒng)的操控能力。而傳統(tǒng)繼電器控制比較復(fù)雜、噪聲大、故障率較高，很難保障系統(tǒng)長時間穩(wěn)定運行。應(yīng)用了PLC技術(shù)之后，體積小、結(jié)構(gòu)簡單、運行速度快、抗干擾能力強，還能夠提升設(shè)備的工作效率。

2基于PLC技術(shù)在電氣工程自動化控制中的運用分析

2.1開關(guān)量控制

傳統(tǒng)電氣工程自動化設(shè)備內(nèi)部線路很復(fù)雜，需要專業(yè)技術(shù)人員長時間進行維護，并且維護難度較大，同時還會影響設(shè)備運行效率和正常生產(chǎn)工作。PLC系統(tǒng)通過開關(guān)量控制可以實現(xiàn)對系統(tǒng)內(nèi)部的實時監(jiān)測，一定程度上減輕了線路檢測維修人員的工作壓力，也提升了系統(tǒng)整體運行穩(wěn)定性。如某鋼鐵廠連退生產(chǎn)線過熱水系統(tǒng)是供應(yīng)給清洗段使用的。原先水泵的補水動作是由繼電器來實現(xiàn)的。原來壓力控制不穩(wěn)定，波動比較大，造成繼電器頻繁動作，導(dǎo)致繼電器經(jīng)常損壞。對原系統(tǒng)進行改造，把原先的由繼電器控制改成由西門子200系列PLC控制，新系統(tǒng)在程序里設(shè)置了延時，避免壓力波動造成的繼電器動作頻繁，從而提高過熱水系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

另外，通過PLC技術(shù)開關(guān)量控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)系統(tǒng)自我故障診斷、自我修復(fù)的能力，一方面其能夠?qū)崟r監(jiān)測系統(tǒng)各部分狀態(tài)，對可能發(fā)生的故障進行提前預(yù)警和自動化處理;另一方面，可以對已經(jīng)發(fā)生的故障進行數(shù)據(jù)記錄、分析，技術(shù)人員可以根據(jù)這些信息降低后續(xù)系統(tǒng)故障發(fā)生的概率。提前性故障預(yù)警、故障發(fā)生時快速處理、故障解決后的數(shù)據(jù)信息分析，都能夠全面降低電氣自動化控制系統(tǒng)故障率，提升設(shè)備運行的可靠性。

2.2閉環(huán)控制

PLC閉環(huán)控制在工業(yè)應(yīng)用上使用很廣泛，如連退線退火爐和焦化廠焦爐的溫度控制系統(tǒng)，就應(yīng)用到PLC閉環(huán)控制，通過調(diào)節(jié)煤氣閥的開度來使溫度滿足生產(chǎn)工藝需求。另外，PLC技術(shù)可以在液壓、轉(zhuǎn)速、電流調(diào)控方面給予支持。尤其是在機電設(shè)備系統(tǒng)長時間高壓運行狀態(tài)下，設(shè)備內(nèi)部油管壓力會不斷增大，針對這種情況，基于PLC技術(shù)的閉環(huán)控制系統(tǒng)可以對油管內(nèi)部壓力進行實時監(jiān)測，然后根據(jù)壓力分析結(jié)果進行控制。如果液壓值超過規(guī)定值，系統(tǒng)會自動適當降低壓力，使其穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。

2.3順序控制

PLC技術(shù)可以在電氣工程自動化控制系統(tǒng)的順序控制中得到重要應(yīng)用，以便提升系統(tǒng)運行流暢度和整體效率。順序控制在實際應(yīng)用中要滿足轉(zhuǎn)移條件、轉(zhuǎn)移目標及工作任務(wù)這三個條件。根據(jù)生產(chǎn)工藝需要設(shè)定好規(guī)定的順序，PLC發(fā)出指令后每個順序都可以自動執(zhí)行相應(yīng)的命令。如連退線在生產(chǎn)雙相鋼時，氫氣含量要由5%提高到35%，這個投高氫的過程需要滿足一定的條件，也用到PLC的順序控制。

2.4機床電氣控制

采用PLC技術(shù)能夠轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)加工機床為現(xiàn)代電氣一體化機床，讓其間距液壓控制以及機械控制的作用，進而能夠更加靈活的控制系統(tǒng)，讓操作人員更易掌握。在機床電氣控制中運用該項技術(shù)，可以利用系統(tǒng)中的故障報警功能來動態(tài)監(jiān)測機床主體設(shè)備，并且又能建設(shè)起一個數(shù)字化電控系統(tǒng)，大大提升自動控制能力，并且還方便管理與維護工作的開展。

2.5數(shù)據(jù)控制

數(shù)據(jù)控制在電氣工程及其自動化控制中發(fā)揮了非常重要的作用。利用PLC技術(shù)可以有效提高數(shù)據(jù)控制的合理性。通過PLC編程可以科學(xué)分析電氣工程及其自動化的數(shù)據(jù)，并且結(jié)合系統(tǒng)具體運行需求來科學(xué)控制數(shù)據(jù)，從而達到自動運行相應(yīng)口令的目的。

2.6分散控制

在分散控制中運用PLC技術(shù)主要是指在分散控制中科學(xué)設(shè)置PLC技術(shù)裝置。該種方式較為常用于流水線作業(yè)當中。將PLC裝置設(shè)置于各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)當中，能夠有效體現(xiàn)出各環(huán)節(jié)的獨立性，并且有利于提高整體生產(chǎn)效率。

2.7集中控制

當前國內(nèi)的工業(yè)計算機控制系統(tǒng)大部分都是由設(shè)備和中央PLC系統(tǒng)構(gòu)成，其中PLC系統(tǒng)具有中央集成的功能，需要通過其來實現(xiàn)對各類設(shè)備的運行順序控制。因為該類系統(tǒng)成本小、效率高，所以在國內(nèi)運用比較廣泛。

2.8模擬量控制

模擬量主要包括了生產(chǎn)過程中的溫度、速度等變量。在電氣模擬裝置以及控制系統(tǒng)中運用PLC技術(shù)可以有效預(yù)測模擬量，并且還可以有效轉(zhuǎn)換模擬量與數(shù)字化，切實提升生產(chǎn)控制水準。

3PLC技術(shù)在電氣工程自動化控制中的運用效果提升策略

3.1強化管理工作

當前我國市場競爭日漸激烈，并且社會生產(chǎn)要求逐步提升，因此將PLC技術(shù)運用到電氣工程及其自動化控制中是大勢所趨。該項技術(shù)具有高質(zhì)高效、智能化程度高等優(yōu)點，所以在采用該項技術(shù)時需要做好相關(guān)管理工作，并進行管理的優(yōu)化與創(chuàng)新。企業(yè)應(yīng)當要結(jié)合自身產(chǎn)業(yè)類型、運用PLC技術(shù)的要求與狀況來科學(xué)制定與自身情況相符的管理體制，同時切實落實相關(guān)權(quán)責，讓全體工作人員都能夠由其自身崗位著手來協(xié)調(diào)與配合PLC技術(shù)的應(yīng)用。除此之外，企業(yè)還要求能夠定期組織管理人員以及基層工作人員開展系統(tǒng)、專業(yè)的培訓(xùn)，讓全體工作人員都能夠正確認識到PLC技術(shù)的重要性，并讓其能夠切實根據(jù)相應(yīng)規(guī)范要求來運用PLC技術(shù)，切實實現(xiàn)企業(yè)管理水準的提升。

3.2提高自動化集成水平

在當今社會中，電力能源是不可或缺的，尤其是目前電力工程的需求量逐步增加，電力工程的控制難度也在與日攀升。將PLC技術(shù)運用到電氣企業(yè)當中鞥能夠有利于電氣自動化集成水平的提高，在計算機系統(tǒng)中構(gòu)建起信息集中分析系統(tǒng)以及控制中樞，著重管控電力系統(tǒng)內(nèi)不同部分的設(shè)備系統(tǒng)，隨后能夠有效的收集、分析、處理以及存儲有關(guān)電力數(shù)據(jù)信息。運用PLC技術(shù)來分析有關(guān)數(shù)據(jù)能夠給后期管理創(chuàng)新以及系統(tǒng)優(yōu)化提供可靠的技術(shù)支持。如，在進行電氣工程集成化時，可以使用統(tǒng)一電氣設(shè)備接口來將整體系統(tǒng)的兼容性提高，隨后使用相同系統(tǒng)來研發(fā)與運行計算機控制軟件。值得一提是，在研發(fā)PLC電氣工程自動化控制系統(tǒng)時，工作人員要將今后社會對電氣工程的需求進行預(yù)測與分析，確保系統(tǒng)具有良好的擴展性，確保其能夠更好的適應(yīng)日后社會發(fā)展的需求。

3.3提高PLC技術(shù)的抗干擾能力

當前隨著我國工業(yè)行業(yè)的快速發(fā)展，在電氣工程及其自動化控制中對于PLC技術(shù)的運用要求也在逐步提升。所以工作人員需要進一步深化研究PLC技術(shù)，切實提高其對于高強度信號的屏蔽以及抗干擾能力，并且科學(xué)結(jié)合PLC技術(shù)和電波信號過濾設(shè)備、隔離變壓器，將其更好的運用到實際生產(chǎn)當中。

3.4注重工作人員專業(yè)能力的提高

要想能夠有效發(fā)揮出PLC技術(shù)的作用，則必須要注重提高有關(guān)工作人員的專業(yè)水平以及操作能力。首先，需要數(shù)量掌握PLC技術(shù)有關(guān)的專業(yè)知識，并且能夠進行熟練操作。其次，工作人員需要具有良好的專業(yè)素質(zhì)以及職業(yè)素養(yǎng)，保證其工作的專業(yè)性與規(guī)范性，切實提高其工作效率與質(zhì)量。因此必須要做好工作人員的專業(yè)培訓(xùn)工作，由其是要強化工作人員對PLC技術(shù)的知識以及操作能力的提高。

結(jié)束語

隨著智能制造及智慧工廠的發(fā)展，PLC在電氣工程及自動化控制領(lǐng)域的應(yīng)用會越來越普遍。通過PLC的應(yīng)用不僅提高了生產(chǎn)線運行的穩(wěn)定性，也給企業(yè)的節(jié)能減排和降本增效做出一定的貢獻。

參考文獻

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