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电气工程自动化控制中PLC技术的应用研究

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  【摘  要】PLC技术的发展水平和工业化应用范围,己经成为衡量一个国家工业现代化水平的重要标准之一。本文通过介绍PLC技术、电气自动化两方面内涵的基础上,具体分析PLC技术在电气自动化中的应用,旨在为电气自动化的普及发展提供更多支持。
  【关键词】PLC技术;电气自动化;应用
  随着技术的进步,PLC的功能将越来越完善,应用将会越来越普及,工业自动化的发展就会更进一步地依赖于PLC,将其应用在电气自动化控制中能够提升电子自动化水平,拓展电子化自动控制的规格、领域、范围等,从而使电气自动化控制系統发展更好的满足工业市场发展需要。加强PLC技术的研究和探讨,充分发挥出PLC技术的应用优势,对于我国实现工业现代化具有非常重要的意义。
  1PLC技术及其在电气工程自动化控制中的重要作用
  1.1PLC技术
  PLC是可编程逻辑控制器的简称,这是一种非常先进的电子系统,主要是为工业生产过程电气控制设计研发的。可将PLC看作是一个具有编程能力的存储器,CPU是PLC是核心部分,它的性能如何对整个PLC的性能具有直接影响,CPU的处理效率越高,PLC的运行速度就越快。通过数模转换可实现对电气设备的自动化控制。
  1.2电气自动化
  在电气信息领域中,电气自动化是一门新兴学科,它主要是研究电气工程发展相关运行、自动控制、电子操作、信息处理、计算机应用等。电气自动化作为现代先进科学的核心技术,已经成为表现工业现代化水平的重要标志之一。现阶段,电气自动化逐渐被融入到嵌入式网络通信技术系统中,充分发挥了电气自动化在多个领域的优势。
  1.3PLC在电气自动化中的作用
  在电气工程自动化控制中,PLC技术具有非常重要的作用,具体体现在如下几个方面:由于PLC的核心是CPU,所以可将其视作为计算机中一个具有强大逻辑控制功能的应用系统,其通过逻辑运算可快速完成相关程序的编辑,并实现软件存储。在电气自动化控制中应用PLC后,可使电气设备的数据存储量随之增多,由此可为运行检修提供可靠的参考依据。常规的电气设备智能化程度相对较低,随着PLC技术的应用,可使电气设备的操作实现全程自动化控制,通过对CPU中存储的相关数据进行提取,并与预设值进行比较,能够快速判断出电气设备的运行状态,大幅度提升了电气设备的智能化程度。
  2PLC技术在电气工程自动化控制中的应用
  2.1PLC技术在电气自动化控制中具体应用
  在电气工程自动化控制在中,PLC技术的应用主要体现在如下几个方面:
  2.1.1在自动切换中的应用
  通过对大量实际应用进行分析后发现,部分电气控制系统发生故障问题后,基本上都需要较长的时间才能使故障消除,并使系统恢复正常运行。而在这一过程中,故障可能会逐步扩大,从而引发其他问题,严重时会对系统造成不可逆的损坏。在对PLC技术进行应用后,如果发生故障,PLC系统的自动诊断功能会自行启动,对故障原因进行全面分析,并将结果反馈给操作人员,由此可在相对较短的时间内对故障进行排除。PLC具备的可编程功能,使程序的改写变得非常简单,可实现高效的自动切换,电气系统的运行安全性和稳定性得到显著提升。
  2.1.2在降低辅助开关量中的应用
  相关的电路元件是电气自动化接线时不可或缺的基础,并且部分电气系统为实现过程自动化控制,会加入大量的电路元件。从电路元件本身的角度上看,其具有一定的脆弱性,在使用中常常会发生故障问题,由此对系统的运行稳定性和可靠性造成了影响。PLC技术在电气自动化控制中的应用,使电路元件的用量大幅度减少,降低了电磁继电器的动作次数,系统的运行安全性随之提升。同时,随着电路元件使用数量的减少,不但使一些干扰问题得以消除,而且维护也变得更加简单方便,更为重要的是辅助开关量显著下降,可实现信号的集中管控,系统的适用范围得以扩大,运行效率进一步提升。
  2.1.3汽车装配线
  在当今社会,经济水平日益提高,人们也逐步地提高了生活质量,汽车的需求量也成倍地得到了增加,合资的、国产的,各种品牌的汽车层出不穷。随着市场需求的增加,制造商就迫不及待地对生产效率提出了很高的要求。在自动装配线上,尤其是汽车转向泵生产线,采用PLC技术,整个操作系统就可以很大程度地得到简化,设备的安全可靠性也得到了提高。为了保障汽车的装配质量,在汽车转向泵生产线上,由多种设备按照一定的顺序进行组装的过程中,就需要对位移、压力等数据进行严格控制。利用PLC所具有的自诊断和监视功能,维修人员就能很方便地将装配过程中所出现的故障找出来,并进行相应的维护。
  2.1.4运动控制和过程控制
  PLC的运动控制主要是轨迹控制,有圆周控制、直线控制。根据市场的需求,很多厂商已经开发出了大量的运动控制模块,主要功能是为步进电机或伺服电机等提供单轴或多轴的位置控制,并满足适当的速度和加速度。另外,PLC能进行脉冲控制,并具有很高的控制精度。目前PLC的运动控制广泛用于装配机械、电梯、机器人等行业。PLC的过程控制主要是针对生产过程参数而设计的,比如温度、流量、压力、速度等的检测和控制等。常用的有模拟量I/O模块,通过这些模块,不仅可以实现A/D和D/A转换,还可以进一步构成闭环,实现PID一类的生产过程调节,并具有PID闭环调节的专门模块,以此满足市场的需求。
  2.1.5顺序控制
  PLC 技术在电气自动化控制 系统的实际运行过程中可以有效缩短自动化控制系统的运 行时长,降低电气自动化控制系统的能耗,从而提高工业运 营生产的经济效益,让工业运营生产得到全面发展。因此,PLC 技术也可以在顺序控制中得到应用,通过顺序的转变 可以实现科学化生产,结合生产工艺预先规定的顺序,可以 让生产过程有序稳定地运行,受到 PLC 技术的影响,系统 内部状态和时间顺序会按照相应的生产过程,自动有序地进 行操作。例如,某工厂在使用 PLC 技术的过程中,严格按照工 厂原本的系统工艺过程进行设计,然后绘制出相应的顺序功 能图,最后根据顺序功能图画出对应的梯形图。这是实现 PLC 技术对运转顺序进行控制的关键,因为只有提高优化 了原有的元件,才能够保证
  2.2PLC的应用策略
  2.2.1提高集成度
  对于电气工程PLC自动控制而言,想要实现集成管理的目标,就必须逐步增强电气设备的兼容性。故此,对系统进行设计的过程中,在电气接口的选择上,应当尽量以相同接口为主,这样便于系统集成。为使子系统之间的联动性能获得进一步提升,可在统一的平台下对系统进行开发。通过上述措施,能够为系统集成目标的实现奠定基础。
  2.2.2强化管理
  PLC在电气工程中的合理运用,为自动化控制目标的实现提供了条件。当电气设备实现自动化控制后,人为操作失误可以大幅度减少,在自动化控制模式下,还可以完成对现场电气设备的远程控制,操作人员的工作量随之减轻。想要使PLC的技术优势在电气工程中得到全面发挥,有必要对管理进行强化,通过对技术人员进行专业培训,使他们了解并掌握PLC的功能,增强应用效果。
  3结论
  我国电气自动化产业的发展十分地迅猛,很多行业已经开始将自动化控制成为生产中的重要设备技术,成为生产力扩大的有利的保障。电气自动化是工业自动化的重要组成,在某种程度上代表了国家现代化的发展程度和工业的发展水平。随着现代科学技术的快速发展,我国的电气自动化将远程控制技术、智能控制技术等广泛地应用到其中,这有效地提升了电气自动化水平。
  参考文献:
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  [2]李俊梅.电气工程自动化控制中PLC技术的应用策略研究[J].无线互联科技,2017(11):147-148.
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