基于PLC技术的电气仪表自动化控制

2019-11-28丁云波

商品与质量 2019年38期

丁云波

江苏印象乾图文化科技有限公司江苏常州 2 1 3 0 0 1

电气自动化仪表与自动化控制是基于自动化操作平台完成的，通过采集和处理等一系列工作，对设备的运行情况进行诊断和分析。传统的电气仪表自动化控制方法主要从信息收集和处理这两方面来分析，通过整合有效信息，完成电气仪表自动化控制，但是在运行的过程中，无法对所测的数据进行实时监测，一旦设备运行出现异常情况，容易引发安全事故，为了解决该问题，提出基于PLC技术的电器仪表自动化控制方法。

1 电气及仪表自动化控制系统模块

PLC控制模块、中央控制模块和通信模块都是电气及仪表自动化控制系统中的重要组成部分。

1.1 PLC模块

电气及仪表自动化控制系统中的PLC模块比较常见，但在实际操作环节中，应用标准较高。PLC模块对于相关电气元件控制比较严格。需要确保操作制度和生产管理制度都符合生产标准和管理标准。检查元器件时，坚持落实检查管理制度，以提高产品质量。遵循电气及仪表自动化控制系统的发展趋势，分析PLC控制模块的特征，有利于提高产品质量，推动系统整体优化升级。

1.2 中控模块

中央控制系统模块主要是借助微型计算机进行控制的一种模块。计算机技术持续不断的进步，微型计算机也增加了很多的接口，可实现不同设备的同时连接，进而在短时间内完成系统分配的不同任务。中央控制系统可从传感器中完成数据的采集，并结合内置程序，找到更合理的问题解决方式。

1.3 通信模块

电气及仪表自动化控制系统中的通信模块主要是对信息数据进行采集，然后通过专门的设备和仪器，将数据信息进行统一整理，完成存储操作。通过网络途径，将有关信息传输到上位机系统，主要技术是网络通信技术[1]。例如，在电气及仪表自动化控制系统中广泛使用TCP/IP协议，可达到在当前局域网中进行操作的目的。此操作方法可减少设备资源的浪费，还可充分确保信息传输的精准度和整体稳定性。

2 PLC电气仪表设计

2.1 PLC控制仪表系统软件设计

设计工作主要应用了专门的编程软件，使用的是高级编程语言，易懂通俗。首先需要对基本的人机界面进行配置，使用户和程序进行交互，配置显示的内容需要将计算参数植入其中，配置完成后就可以开展编程工作。结合到相关公式可以得到测量的密度，单位长度物质质量。将物料质量与密度测量的公共代入程序，PLC通过高速计数口，将采集信号输入到处理单元，处理单元通过执行已经编写的程序运算处理，得出参数后，将参数显在人机界面[2]。模拟输入量处理的对象包括了排量与压力等模拟信号，PLC提供了模拟量输入口共有两个。一个用于输入一定范围内电压信号，而另一个则用于输入电流信号。输入信号范围选择只需要在程序中改动对应的数值。输出信号可以将其直接与控制系统相连接，并且还可以将上限与下限报警参数融于其中。当测量结果与设定的参数范围不相符时，PLC就会停止工作，需要工作人员处理，之后才能恢复工作。

2.2 PLC和智能仪表硬件连接的设计

PLC自由通讯指令和特殊寄存器所起到的作用是比较突出的，通讯指令主要有发送和接收的指令，而特殊寄存器的类型比较多。PLC自由口的通讯工作方式是多样化的，主要有对传输数据的分析，以及初始化写入控制字符，以及进入中断事件等等。进行PLC和智能仪表硬件的连接设计过程中，就要充分注重结合实际的需求进行设计，保障设计方案的科学性，只有如此才能有助于提高设计的质量。对智能仪表硬件连接的设计过程中，可通过不同的方案进行设计，如设计方案中先通过PC/PPI编程电缆实施短距离传输，另一端接微欧仪端口无需调制解调器式适配器，这样就能保障接线的简单化也有着比较高的可靠性。

3 PLC技术的电气仪表自动化控制方法

3.1 电气仪表故障预测

在PLC技术的应用过程中，系统发生故障的概率较高，所以在设计的过程中，需要电源不间断运行，长期使用，散热效果会逐渐下降，最终导致故障发生。为了解决这些问题，在总线的设计上做出了一些改动。主电路是由断路器和接触器构成，其功能在于实现对电气仪表的优化控制，避免发生故障。电气仪表自动化控制主要包括继电器和接触器，这些部分的功能衔接，可以构成控制逻辑，实现对电气仪表的自动化控制。在这种控制方法下，由于所需控制的设备较多，需要技术人员在控制室中操作。因此，将PLC技术应用到电气仪表故障预测中，以此解决这些问题。

3.2 实现电气仪表自动化控制

基于PLC技术的电气仪表自动化控制方法是由多个部分组成的，其中电子元器件是非常重要的部分。自动化元器件的选择会直接影响电气仪表自动化控制的性能。只有选择了合适的自动化元器件才能保证系统的长期稳定使用。在对电气仪表的自动化控制过程中，要对元器件的耐用性和持久性进行实时监测，并实时传送所有检测参数和设备的各种运行状态数据。它们能实时接收现场上传的数据，主要包括工艺流程参数、设备运行状态以及报警信号等[3]。通过人机对话的方式，实现对电气仪表的远程调节和工艺检测控制参数的设定。远程监控界面可以显示整个机电设备运行参数图表，通过图表数据绘制各种参数运行趋势曲线，以此判断系统的运行状态。数据采集是对控制器产生的连续的数据进行扫描，在处理的过程中，模拟量值只接受一个设定阈区变化的数据，所以需要将每个被定义的模拟量值进行高、低、变化速率比较，如果超出了限位值，系统会自动报警。