论PLC技术在电气设备自动化控制中的应用

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　　[摘 要]随着社会经济的发展，科学技术的不断发展，我国的PLC技术有了很大进展，并得到了广泛的应用。在电气工程中的应用，能切实提升其自动化水平，在电气工程自动化发展中做出更加突出的贡献。本文主要分析PLC技术，结合相关技术，对电气工程自动化控制进行分析。
　　[关键词]PLC技术；电气工程自动化；应用
　　中图分类号：P58 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）06-0054-01
　　引言
　　在社会经济与科学技术水平不断提升的背景下，电气自动化得到了快速的发展与进步。而随着电气设备现代化及自动化建立力度的加大，PLC技术所具有的强大的性能优势，对于电气设备自动化控制也有着良好的促进作用，并在具体的应用中具有重要的意义。
　　1.PLC的基本原理及性能特点
　　PLC的基础就是微处理器，其通过与多种现代新技术，例如计算机技术以及电气自动化技术等，形成了一种新的工业控制装置。而PLC技术主要的工作原理则表现为根据顺序进行扫描，并且以循环的模式开展相关的工作，其通过既定的逻辑顺序对输入接口进行扫描，并根据编写程序实现输入值的处理工作，还能够实时的在显示驱动设备上显示出处理的结果值。只有当电源保持稳定的状态，系统才能够得到安全的运行。此外，PLC技术具有以下主要特点：首先，具有良好的灵敏反应。PLC设备的内部主要为辅助继电器，同时也没有连接的导线，所以其继电器节点的变位时间也非常接近0，就更不用对返回值进行考虑，因此有着良好的灵敏反应。其次，具有较强的可靠性。PLC有着极强的抗干扰能力。这是由于在对其进行研发的过程中，就对其抗干扰性能进行了充分的考虑，因此在电气设备中应用PLC技术，就降低了被干扰的几率。再者，其操作较为便利。PCL技术的指令形式非常簡单，因此现场工作人员直接就能对其操作。
　　2.PLC在控制系统中的优势
　　以往的继电器顺序控制器，由于构成的继电器的控制顺序都是按预先规定好的，若要改变控制的顺序，就必须更改大量的硬件接线。这就使在生产工艺需要更新的时候，在硬件改线上有很大的工作量。其连线多而复杂，体积大，一旦系统构成后，若想再改变或增加功能都很困难。另外继电器触点数目有限，每只一般只有4～8对触点，因此如果要用于大范围控制的话，缺点明显，体积大、灵活性差、扩展性差。相对来说，PLC的顺序控制都由软触点控制，用计算机来编程，用面向控制过程、面向问题的“自然语言”进行编程，其控制逻辑以程序的方式存储在内存中，如果要改变控制顺序，只要更改程序即可，其连线少，体积小，每只软继电器的触点数理论上无限制，因此灵活性和扩展性都很好，使得不熟悉计算机的人也能方便地使用。并且PLC控制较之继电控制取消了大量的机械触点，而且减少了大量的连线，所以提高了系统运行的可靠性，并使控制系统的可维护性大大提高。
　　3.PLC技术在电气设备自动化控制中的应用
　　3.1开关逻辑控制方面
　　通过对电气行业传统开关逻辑控制工作的分析可知，其控制工具多以电磁性继电器为主。实践应用经验表明，基于电磁性继电器的电气设备控制系统的原理为：当电路中的电流或电压达到电磁性继电器的额定电压、电流值时，继电器线圈内磁路形成磁场，将衔铁吸向铁心极面，并对触点产生一定的推动作用，导致常开触点闭合，而常闭触点断开，进而保障电路中相关电气设备的安全运行。若电流、电压未达到继电器的额定电流或电压参数，此时，继电器的电磁吸力小于机械反力，衔铁处于初始状态，导致常闭触点接通，而常开触点断开。这种电气设备控制模式的不足之处在于，使用电磁性继电器控制电气设备，可能引发触电事故，严重影响系统的稳定性及安全性。相比之下，PLC技术的应用则可以有效改善这种状况。可将PLC技术用于电气设备自动化控制中。引入PLC技术后，继电器接通（开，1）的状态、关断（关，0）的状态可直接被PLC所控制。这种控制模式的应用优势在于，PLC几乎可对任何入出点数进行控制，确保继电器的开关量逻辑合理，有效保障电气设备的安全运行。例如，某系统由3台运输机及3台参数为160kw、660V（来源依据）的电动机组成。运用PLC技术开展开关逻辑控制后，可按照先启动第3台运输机的工作方式，逐渐完成整个机组的启动工作。当运输任务完成后，仍可利用PLC按照启动顺序依次停止3台运输机的工作。整个运输过程中，系统稳定性、可靠性良好，开关逻辑控制效果充分符合电气设备自动化控制的要求。
　　3.2顺序控制中的PCL技术应用
　　在系统的运行过程中，由于所运转需要消耗大量的能量，所以极有可能对工厂的正常运作造成影响。通过PLC技术就能够避免电气设备被上述问题干扰，从而实现消耗的降低。在对电气设备中的继电器控制的过程中，还需要对继电器进行优化，从而使得控制效率的有效提升。这样才能够实现对于电气自动化设备整体的有效控制。此外，其通过模块形式实现了对于自动化设备的单独控制，还能够避免由于其控制顺序的问题，影响到设备控制的反应速度。例如，在人工及机械设备之间的衔接位置，在利用PLC技术控制以后，按照传感器网络对于控制点的持续优化，再通过PLC技术实现对于电气自动化设备的控制，就可以使得顺序控制有效的提升，从而保证电气自动化设备具有良好的工作效率。
　　3.3通信联网方面
　　PLC技术在通信联网方面的优势为其在设备自动化控制中的广泛应用奠定了良好的基础。基于PLC技术的通信联网原理位于：以PLC为下位机，此时，与PLC同级的可编程序控制器、上位机均可与PLC之间进行通信传输。随着生产工作的不断进行，PLC可实时采集来自同级可编程序控制器或上位机等通信对象的数据信息，以此开展自动化信息控制及管理工作。例如，三菱FX1N型PLC利用PLC的通信联网优势，开发出一种有效的短信报警功能，其报警流程为：以FX1N-232-BD板为GPRS设置模块，将模式设计为短信透传，波特率参数参照FX1N型号PLC的波特率参数，设置为9600N81。此外，为确保短信报警功能的有效发挥，还需于FX1N-232BD板内预先完成报警手机号码的设置。基本设置工作完成后，FX1N型号PLC开始运行，当PLC的输入口X3位置转入上升沿触发状态时，PLC串口可自动产生报警需求，对外发出报警数据，数据信息经DTU转化后，通过短信形式传输至预设报警手机号码中。
　　3.4闭环控制中的PLC技术应用
　　电气设备有多种多样的开关形式，例如手动操控，也能够应用技术对自动操作与控制箱启动进行控制等等。而在电气设备自动化控制中应用PLC技术，就能够实现电气设备开关的自动化控制。想要使其更加有效的实现，还需要对设备的类型与实际情况对控制方式进行确定。而由于PLC技术有着较高的自动化控制性能，所以在多种电气设备中都得到了广泛的应用。在闭环控制中应用PLC技术，可以促使电气控制系统具有更高的可靠性与安全性，促使其运行效果的提升。
　　结语
　　随着技术的不断提升，PLC技术在电气自动化控制系统中的应用中优势越来越明显，PLC技术的实施可以简化复杂的继电器控制，提升系统的可靠性，稳定性，降低了成本，更能优化综合管理结构，提升制造工业的综合效益。所以，我们在应当在未来的实际使用中，不断优化和持续改进PLC技术，充分发挥PLC在电器自动化控制系统中的优势，持续提高我国的设备自动化能力。
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