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PLC技术在电气工程自动化控制中的运用探究

来源:河南科技 作者:师老师
发布于:2021-01-28 共3142字
    摘要:随着社会的发展,基础设施建设不断增多,其对电气工程的依赖越发明显。在科学技术支撑下,电气工程自动化技术水平显着提升,广泛应用于诸多领域。当前,在电气工程自动化控制中,PLC技术应用非常广泛。本文首先分析了PLC技术的工作原理、特点及应用优势,然后探究了PLC技术在电气工程自动化控制中的具体应用,以期提高电气自动化控制水平。
   
    关键词:电气工程,自动化控制,PLC技术


plc自动化工程师论文

   
    近年来,我国大力推进基础设施建设,电气工程广泛应用于诸多社会领域,其间各级政府围绕电气工程建设出台了各种支持政策,有力推动了电气工程自动化控制技术的发展与应用。当前,PLC技术是电气工程自动化控制的核心技术,将PLC技术融入电气自动化控制中,可以有效提升电气工程行业的生产力,提高电气工程企业的经济效益。新时代,PLC技术在电气工程自动化控制中扮演着越来越重要的角色,实际应用范围进一步拓宽,因此有必要分析PLC技术在电气工程自动化控制中的应用。
   
    1 PLC技术的工作原理、特点及应用优势
   
    1.1 工作原理
   
    PLC控制器投入运行后,其工作过程一般包括三个阶段,分别是输入采样、用户程序执行和输出刷新,这三个阶段的完成标志着一个扫描周期的结束,为后续工作的开展创造条件。输入采样阶段,PLC控制器扫描所有待输入数据,进而将其存储到I/O映象区中的相应单元;用户程序执行阶段,用户程序都由PLC控制器依照从上到下的顺序完成扫描;输出刷新阶段,CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。
   
    1.2 基本特点
   
    首先,PLC技术具有非常强的通用性及灵活性,在工业生产等领域有着非常广泛的应用,不仅提高了生产作业效率,还减少了成本开支,提升企业整体的经济效益。在实际控制上,PLC可以选择不同的任务和相应软件,如果遇到新的控制任务,单纯依靠继电器则难以胜任新任务的控制需要[1]。PLC技术能够与时俱进,自主修改相关程序,充分考虑工作对象的特点,满足新任务实际控制的需要。
   
    其次,PLC技术具有良好的可靠性与安全性,精准度高,能够有效把握PLC系统运行过程,分析运行故障,具有自我诊断功能。这样就能避免系统带病运行,即使出现故障,也能够在最短的时间内有效解决,保障PLC系统始终处于正常状态。
   
    最后,PLC技术对环境的要求不高,可以满足不同环境的应用需要。PLC技术应用广泛,具有很好的抗冲击和抗电磁能力,可以有效排除其他电磁类的外在干扰。PLC技术应用比较方便,基本操作流程比较简单,具体维护也不复杂,技术标准要求不高,企业可以实现低成本应用。当前,互联网技术快速推广与普及,PLC技术可以提供较为规范的接口,PLC网络容易构建,可以让应用对象更加自由地进行操作。
   
    1.3 应有优势
   
    在电气工程自动化控制中,PLC技术应用非常广泛,作用相当明显。当前,其在工业生产领域的普及率已经超过70%,更是成为衡量工业生产水平的重要标准。PLC技术应用主要涉及数字操作、自动控制和及时性反馈。
   
    1.3.1 数字操作。
   
    现代化电气设备非常复杂,在实际运行中很容易受到多种因素的干扰。这些因素实际分布广泛,容易引发系统故障。PLC技术的应用,有助于及时发现故障并做好诊断,将故障的潜在性影响降到最低。数字操作简单,借助信息技术,可以将自我检测与自动修复有效结合。
   
    1.3.2 自动控制。
   
    电气设备往往占地面积较大,内部结构复杂,组件非常多,再加上运行环境对电气设备的外在干扰,实际运行时故障发生率非常高。过去,电气设备操作主要依靠人力,人力在操作技术水平、工作经验等方面都存在非常大的差异,这样就容易出现疏漏。PLC技术可以将人工操作转变为自动化,减轻人力负担,提高检修维护效率,能够在第一时间发现问题,将故障的负面影响降到最低。
   
    1.3.3 及时反馈。
   
    PLC技术的功能较为齐全,能够全程把握电气自动化系统的技术细节和运行问题,有效反馈系统运行信息,方便故障分析和问题查找。一线工作人员能够结合反馈结果,第一时间解决问题,确保设备安全稳定运行[2]。
   
    2 PLC技术在电气工程自动化控制中的应用
   

    2.1 开关量控制
   
    如果开关量控制系统采用通断控制,则继电器耗时明显偏长,整个系统的保护力比较有限,容易诱发短路。当前,PLC技术应用逐步成熟,人们要继续做好研发与升级工作,确保PLC技术应用不断更新。将PLC技术和切换系统进行衔接,可以显着降低反应耗时,强化不同技术环节的联系,优化整个开关量控制系统。PLC技术可以很好地对开关量进行控制,提高整体运行成效。
   
    2.2 拉丝机的应用
   
    以往,拉丝机操作主要靠人工来完成,受操作人员作业经验、技术水平等因素的影响,工作效率较低。人工操作不规范容易导致拉丝机故障,维护费时费力,直接影响正常运行。一旦出现较大故障,在短时间内无法有效解决,任何企业都难以承受。随着科学技术的不断发展,拉丝机操作目前已经实现自动化。依托PLC技术,人们可以对拉丝机进行合理控制,有效采集拉丝机运行信息。一旦实际运行中出现故障,系统可以自我进行有效分析,缩短故障发现到实际处置的时间。PLC控制器采集的数据通过一定方式传递给操作人员,借助这些数据信息,操作人员可以有效分析拉丝机实际运行状态,判断潜在的故障,还可以对电气设备运行情况进行科学检测。PLC技术的应用,有效提高了拉丝机电气控制系统的工作效率,减少了人力资源投入,使得企业运行成本明显下降,获取更多的经济效益[3,4]。
   
    2.3 运动控制
   
    无论是直线运动还是圆周运动,都可以用PLC技术进行控制。过去,在控制机构具体配置上,一般直接用开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构。在科学技术发展的当下,有超过90%的生产商选择使用运动控制模块,相关PLC产品都具有运动控制功能。例如,很多企业使用的驱动步进电机、伺服电机的单轴或多轴位置控制模块都具有非常好的运动功能,其在各种数字化机床、工业机器人等领域有广泛的应用。
   
    2.4 立体仓库
   
    物流管理是立体仓库的重要日常工作,有助于提升自身管理水平。立体仓库电气控制系统可以运用PLC技术,强化物流管理。其基本应用程序如下:借助PLC控制器完成各种数字信号的接收,通过相关操作将数字信号转变为指令信息,之后借助PLC控制器发出相关指令,解放电气设备。由此可以看出,PLC技术的主要作用是接收信号与发出指令。经过长时间的摸索与实践,当前,PLC技术的逻辑控制能力和数据信息处理水平已经显着提升,借助一台设备,其就可以完成信号的接收与指令的发出,有效保证设备稳定运行。当前,很多大型立体仓库已经引进PLC技术,将其应用于立体仓库电气控制系统中,有效提升了物流管理水平。
   
    2.5 逻辑控制的简单化
   
    对于PLC技术应用而言,逻辑控制是最为基本的内容,其实际应用非常广泛。顺序控制和逻辑控制的应用,可以改变继电器电路。逻辑控制不仅能够对单一设备进行控制,还可以应用到多机群控上[5,6]。从自动化流水线的具体操作来看,逻辑控制操作非常简单,在印刷机、包装生产线等方面有着广泛应用,提升了电气工程的实际运行效率。
   
    结语
   
    当前,我国社会经济稳步发展,PLC技术应用越来越广泛。PLC技术具有非常强的通用性和灵活性,具有良好的可靠性与安全性,具有很好的抗冲击和抗电磁能力,对环境的要求不高,可以满足不同环境的应用需要。企业将PLC技术应用于电气自动化控制中,极大地提高了生产作业效率,增加了自身的经济效益。未来,人们要充分认识到PLC技术应用的重要性,加快PLC技术与电气自动化控制的结合,使得PLC技术更好地应用在电气工程自动化控制中。
   
    参考文献  
    [1]吕硕磊,王叶萌,崔钰璞,等.论PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].计算机产品与流通,2019(2):57.  
    [2]薄润芳.机械电气控制装置PLC技术的应用分析[J].山东工业技术,2019(1):135.  
    [3]张同君.电气及仪表自动化控制系统研究[J].通信电源技术,2019(6):105-106.  
    [4]陈建明.电气控制与PLC应用[M].北京:电子工业出版社,2014.
作者单位:云南省水利水电勘测设计研究院
原文出处:杨先华.电气工程自动化控制中PLC技术的应用[J].河南科技,2020,39(29):27-29.
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