摘要:本文以PLC技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化控制中的應(yīng)用為著眼點(diǎn),首先分析了PLC的基本概念,分別從順序控制、開(kāi)關(guān)量控制等方面,探討了PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用,最后指出了PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞:PLC技術(shù);電氣工程;自動(dòng)化控制
伴隨工業(yè)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,傳統(tǒng)電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)所存在的問(wèn)題與不足日漸暴露,PLC技術(shù)作為現(xiàn)代電氣自動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域的重要代表,得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,其不僅較好的消除或克服了傳統(tǒng)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的不足與缺點(diǎn),而且還為電氣自動(dòng)化控制的良性、高質(zhì)量發(fā)展,帶來(lái)了諸多便利與動(dòng)力。正是電氣自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用,相關(guān)行業(yè)才得到了快速發(fā)展與完善,不僅提高了效率,節(jié)省了人、物力,而且還推動(dòng)了企業(yè)的更好發(fā)展。
1、PLC技術(shù)概述
PLC技術(shù)針對(duì)用戶程序的相關(guān)命令要求,于系統(tǒng)軟件的綜合控制操作下,以“串行”方式工作,依據(jù)PLC當(dāng)中CPU順序,對(duì)各輸入點(diǎn)狀態(tài)進(jìn)行掃描,以此來(lái)處理數(shù)據(jù),處理后,向各個(gè)輸出點(diǎn)發(fā)送控制信號(hào)。CPU于各時(shí)刻,僅執(zhí)行一條程序命令,直到程序完成或結(jié)束,周而復(fù)始。在整個(gè)PLC系統(tǒng)中,有著較小的接線量,因?yàn)槠鋵?shí)際接線僅能用于輸出端與輸入端,而對(duì)于其他內(nèi)部線路而言,均需經(jīng)軟件而實(shí)現(xiàn)連接;當(dāng)處于工作狀態(tài)時(shí),PLC便會(huì)自動(dòng)的儲(chǔ)存于其內(nèi)部的儲(chǔ)存器中,若在控制要求上發(fā)生變化,僅需對(duì)儲(chǔ)存器當(dāng)中的控制程序加以修改,便能實(shí)現(xiàn)改變,并無(wú)需變動(dòng)接線,由此可知PLC的通用性與靈活性。針對(duì)PLC來(lái)講,其乃是一種多用于工業(yè)生產(chǎn)控制的計(jì)算機(jī)設(shè)備,其結(jié)構(gòu)有:系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器、CPU、電源、功能模塊、接口電路及通信模塊等。在整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中,PLC的電源發(fā)揮著關(guān)鍵作用,如果電源存在故障,則系統(tǒng)便無(wú)法正常工作,因此,PLC供應(yīng)商對(duì)電源制作尤為注重。通常情況下,在一點(diǎn)范圍內(nèi)波動(dòng),且電源需與交流電網(wǎng)相融合。CPU為整個(gè)系統(tǒng)的核心所在,其不僅對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理進(jìn)行著有效控制,而且還能對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷,把寄存器的數(shù)據(jù)傳送至輸出裝置。而對(duì)于系統(tǒng)程序存儲(chǔ)期而言,其主要儲(chǔ)存系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器。而對(duì)于用戶程序存儲(chǔ)器來(lái)講,其主要儲(chǔ)存著應(yīng)用程序的存儲(chǔ)器。而對(duì)于系統(tǒng)程序來(lái)講,其主要儲(chǔ)存系統(tǒng)軟件。針對(duì)PLC而言,其主要特點(diǎn)就是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靈活,使用便捷,能夠在復(fù)雜環(huán)境中使用。
2、PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用
(1)在順序控制中的應(yīng)用。在諸多企業(yè)中,均會(huì)用到順序控制,如火電廠在除灰或除渣系統(tǒng)當(dāng)中,便運(yùn)用了順序控制。現(xiàn)就順序控制在輸煤系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用作一分析。針對(duì)生產(chǎn)效率的好壞、高低來(lái)講,其往往與輸煤自動(dòng)控制系統(tǒng)相關(guān)設(shè)計(jì)之間存在緊密關(guān)聯(lián)。一個(gè)好的輸煤自控系統(tǒng)設(shè)計(jì),往往能夠大幅提升生產(chǎn)質(zhì)量與效率。針對(duì)輸煤自控系統(tǒng)而言,其大多采用的是分層式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),其分為三層面,即現(xiàn)場(chǎng)傳感器、遠(yuǎn)程站及主站層,對(duì)于運(yùn)行人員而言,其僅需待在控制室內(nèi),利用計(jì)算機(jī)便能實(shí)時(shí)監(jiān)控輸煤設(shè)備,當(dāng)前的輸煤系統(tǒng)大多實(shí)現(xiàn)了PLC控制,生產(chǎn)穩(wěn)定性得到大幅提升,而且人員工作量、強(qiáng)度而得到大幅縮減,因而使企業(yè)整體工作效率得到大幅提高。在除灰系統(tǒng)當(dāng)中,PLC控制乃是順序控制的其中之一,其不僅能實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班,而且還能大幅減少人、物力投入。(2)在開(kāi)關(guān)量控制中的應(yīng)用。針對(duì)PLC技術(shù)來(lái)講,其就是利用虛擬繼電器去替換機(jī)械繼電器,而在實(shí)際工作中,可以直接忽略虛擬繼電器的反應(yīng)時(shí)間,而且還不需要在意其返回量,因此,在開(kāi)關(guān)量控制中應(yīng)用PLC技術(shù)非常適合。如將PLC技術(shù)應(yīng)用于斷路器控制中,傳統(tǒng)的斷路器均由繼電器來(lái)進(jìn)行控制,對(duì)于此種控制而言,不僅反應(yīng)慢,而且還能及時(shí)實(shí)現(xiàn)控制,運(yùn)用PLC便能將反應(yīng)時(shí)間忽略不計(jì),因而可以達(dá)到及時(shí)斷路控制的目的。而在自動(dòng)切換系統(tǒng)當(dāng)中,同樣運(yùn)用了PLC,運(yùn)用PLC的最大優(yōu)勢(shì)就是反應(yīng)速度快,不會(huì)損失器材,而且還方便、可靠。
3、電氣工程及其自動(dòng)化控制中PLC的應(yīng)用前景
針對(duì)PLC技術(shù)來(lái)講,其在抗干擾性能方面還有待強(qiáng)化,如果是處于比較惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中,或者是受到強(qiáng)烈的電磁干擾時(shí),PLC系統(tǒng)在運(yùn)算方面便易出錯(cuò),此些問(wèn)題便會(huì)進(jìn)展成生產(chǎn)環(huán)節(jié)層面的問(wèn)題,導(dǎo)致無(wú)法正常生產(chǎn),而提升PLC穩(wěn)定性乃是今后研究的核心所在,在提升抗干擾能力的大背景下,在設(shè)計(jì)、安裝及實(shí)際使用中,盡量減少不必要的操作與影響,避免對(duì)整個(gè)系統(tǒng)造成影響。除此之外,PLC技術(shù)還需積極吸收相關(guān)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)內(nèi)容,不斷完善自己,克服自身問(wèn)題與不足,使自身功效得以最大化發(fā)揮。現(xiàn)今,DCS技術(shù)已趨向成熟,DCS與PLC技術(shù)彼此吸收各自特點(diǎn),相互補(bǔ)充,此乃相互借鑒領(lǐng)域的典型代表。
4、結(jié)語(yǔ)
綜上,電氣工程及其自動(dòng)化控制中應(yīng)用PLC技術(shù),不僅能克服傳統(tǒng)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的不足之處,減少維護(hù)工作及材料消耗,還能節(jié)省生產(chǎn)資源,提升企業(yè)的工作效率。此外,在電氣自動(dòng)化控制中運(yùn)用PLC技術(shù),還能有效突破技術(shù)瓶頸,在各種復(fù)雜、惡劣環(huán)境中,均能將PLC技術(shù)應(yīng)用在電氣自動(dòng)化控制中,因而有著廣闊的發(fā)展前景。
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作者簡(jiǎn)介:
姓名:王帥,出生年月:1995年11月7日,性別:男,民族:漢族,籍貫:重慶市涪陵市,學(xué)歷:本科,研究方向:自動(dòng)化,作者單位:黑龍江大學(xué)。