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电气工程自动化控制中PLC技术的应用探究

2019-09-10张建明江萍

中国电气工程学报 2019年29期
关键词:闭环控制机电设备电气工程

张建明 江萍

随着机电一体化发展速度的进一步提升,PLC作为电气控制装置自动化领域的佼佼者,已经得到了广泛的应用。通过将电气设备与计算机技术两者相融合,能够使电气工程自动化控制的过程当中有较快的反应能力,进而保证了电气工程运行过程中设备的存储能力,通过将PLC技术应用于电气工程自动化控制的过程中,能够使得设备获取更加快捷的速度,其分布范围也会更加广泛,运行的过程当中智能化这一特征更加明显。PLC控制技术主要是以微处理器作为发展基础,并且综合自动控制以及计算机控制等各项技术,与此同时也具有较高的灵活性,使用起来十分方便,这种相对灵活的控制手段、简单易懂的编程语言更受到人们的青睐。

PLC技术;电气工程;自动化控制

在传统机电设备控制系统中,受到系统架构和技术模式的限制,其應用程序无法有效识别相关端口,导致系统设备运行过程中无法有效读取和分析相关传输数据。同时,机电设备系统无法对自身运行状态进行有效检测评估,导致故障发现不及时、处理不合理,无法为机电设备维护维修工作提供支持。因此,具备更高全面性和智能化水平的PLC技术逐渐被应用到电气工程自动化控制之中,对提升机电设备运行效率、质量以及保证运行稳定做出了重要贡献。

目前,电气工程自动化控制领域中,PLC技术主要应用于开关量控制、闭环控制、顺序控制三个方面,基于PLC技术高效、全面、智能化的特点,在三个层面中都发挥了举足轻重的作用,下面便基于PLC技术在电气工程自动化控制领域这三个层面中的运用进行分析:

 

传统电气工程自动化设备内部线路很复杂,需要专业技术人员长时间进行维护,并且维护难度较大,同时还会影响设备运行效率和正常生产工作。PLC技术系统通过开关量控制可以实现对系统内部的实时监测,一定程度上减轻了线路检测维修人员的工作压力,也提升了系统整体运行稳定性。具体来讲,基于PLC技术的开关量控制可以实现通过对设备系统运行状态的检测,然后自动化调节电流大小,让设备保持较为稳定的运行状态,而开关量则处于低档状态。如果设备系统在高功率状态下运行,并且系统发现其已经逼近甚至超过了额定功率,那么开关量控制系统会在保证机电系统安全的前提下控制同跳转至辅助电源选项,来提升系统额定电压值。另外,通过PLC技术开关量控制系统可以实现系统自我故障诊断、自我修复的能力,一方面其能够实时监测系统各部分状态,对可能发生的故障进行提前预警和自动化处理;另一方面,可以对已经发生的故障进行数据记录、分析,技术人员可以根据这些信息降低后续系统故障发生的概率。提前性故障预警、故障发生时快速处理、故障解决后的数据信息分析,都是全面降低电气自动化控制系统故障率,提升其可靠性的关键。

 

在自动化技术飞速发展的大环境下,电机启动系统中大量应用了声控技术、遥感技术、生物识别技术等,基于相关技术的系统虽然在运行效率以及操控便捷性方面有一定好处,但是后续的设备在运行状态感知、调控等方面依然存在一些问题。而PLC闭环控制主要应用于机电设备系统中的电机启动系统之中,PLC技术可以在液压、转速、电流调控方面给予支持。尤其是在机电设备系统长时间高压运行状态下,设备内部油管、电路压力会不断增大,例如油管内部压力增大量到达了1.0MPa以上的话,会出现液压溅射问题,进而导致油管内部被腐蚀。针对这种情况,基于PLC技术的闭环控制程序可以对油管内部压力进行实时监测,然后根据压力分析对调测开关进行控制。如果液压值超过相应标准,系统会自动化控制系统来适当降低压力,并在后续检测压力到达正常水准之后再进行恢复操作。另外,众所周知机电设备电机散热性能与设备转速有关,以较高速度运转的转子会让电机温度过高,如果温度超过一定限度,或是长期保持高温状态,很容易导致电机内部保险装置被烧坏,同时也会影响电机效能。基于PLC技术的闭环控制系统同样可以监测转子运行效率和温度,将转速强度和温度进行科学平衡。

 

基于PLC技术可以在电气工程自动化控制系统的顺序控制中得到重要应用,以便提升系统运行流畅度和整体效率。比如,多数火电厂所用到的电气系统工作过程中会产生一些燃烧物或相关杂质,针对这些物质,传统方法一般是通过风机集中、人工处理的方式,这样不仅处理效果较差,人员工作环境也比较恶劣。而PLC技术应用之后,可以利用传感器系统对发电过程中系统内部产生的杂质进行检测,然后操控相关设备进行自动化集中处理。显然,在火电厂电气系统中应用PLC技术,可以做到实时处理各种容易影响发电系统运行效率、运行安全的杂质,另外也对降低火电厂运行过程中的环保、节能性有一定好处。

 

在社会生产要求不断提高、市场竞争越来越激烈的情况下,电气工程自动化控制中应用PLC技术势在必行,这种技术带来的高效率、高质量、高度智能化,意味着相关领域需要在管理方式方面进行改良。需要根据企业产业类型、PLC技术应用情况和要求,制定更符合实际的管理机制,将相关权责落实到实处,并且让所有人员从各自岗位角度充分配合PLC技术的实施。同时,需要从基层员工到管理层进行全面的专业化培训,让所有人员意识到PLC技术的应用价值,确保所有人员按照规范方式来实施PLC技术应用,成为该技术可靠的把控者。

 

在当前社会环境下,电力能源至关重要,在电力工程体量和需求量不断扩大的情况下,电力工程控制难度也在不断提高。相关电力企业需要基于PLC技术提升电气自动化集成水平,基于计算机系统建立控制中枢和信息集中分析系统,重点对电力系统中各个部分设备系统的运行进行统筹控制,然后对相关电力数据信息进行针对性收集、处理、储存和分析,通过PLC技术对相关数据进行多元分析,为后续工程系统优化以及管理模式改良提供重要依据。例如,在电气工程集成化过程中,要积极采用统一电气设备接口来提升设备系统兼容性,然后要采用统一系统进行计算机控制软件的研发和运行。另外,在PLC电气工程自动化控制系统研发过程中,需要考虑到未来社会电气工程需求,充分保证系统可扩展性,使电气工程自动化控制系统拥有可持续应用和发展的能力。

简而言之,在社会经济飞速发展、电力应用要求不断提高的大环境下,电气工程自动化控制系统技术面临着巨大的挑战和诸多机遇。PLC技术以极高的自动化、智能化水平,可以帮助电气工程自动化控制系统实现运行状态监控与优化、故障预警与处理、数据收集与分析,在系统开关量控制、闭环控制以及顺序控制等领域中发挥重要作用。因此,有必要基于PLC技术对当代电气工程自动化控制系统进行深入研究,根据企业实际情况及社会发展趋势,来构建一套更高效、更稳定、更安全,且能够保持可持续发展状态的自动化控制系统。

[1]刘强.浅论电气工程及其自动化控制中PLC技术的应用[J].中国设备工程,2019(13):143-144.

[2]张怡萱,王金玲.电气工程自动化控制中智能技术的应用[J].中国新通信,2019,21(13):112.

[3]贺朝东.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用分析[J].电子制作,2019(01):74-75+94.

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