电气自动化控制中PLC 的应用分析

2020-11-26卢吉昱

商品与质量 2020年41期

卢吉昱

丹东东方测控技术股份有限公司辽宁丹东 118000

PLC 技术又叫可编辑控制器，该技术的出现为各行各业，特别是电气工程带来了很大的转变。PLC 技术是以计算机编码技术为基础，通过编码顺序来达成对机械设备的控制。其在机械设备控制中主要发挥的功能有两项，分别是技术定时和计算。PLC 控制技术具有独特的优势，结合了计算机技术，在控制程序方面具有更高的可靠性，更强的工作效率，还能灵活地转变自身的程序，应对各种各样的控制问题。

1 PLC 控制系统概述

PLC 控制系统以编程为基础，驱动中央处理器存储器、输入输出电路接口、电源以及通信模块等。PLC 控制系统包括硬件部分和软件部分，硬件和软件结合，驱动控制程序实现电气自动化。除了程序编写，PLC 控制系统还能根据实际的数字控制，按照串行形式设置内部CPU顺序，同时进行程序编程和运行。设计系统中，子程序和中断程序等构成软件模块，驱动电气线路和抗干扰模块的运行。从当前技术的应用效果看，软件设计是重要组成部分。编程方法包括状态表法、流程图法、逻辑代数法以及功能图法。设计程序时，查找输出对象，确定关断条件，按照编程公式，结合PLC编程要求建立梯形图。梯形图比语句表述更加直观。调试系统在电路断开的环境下运行，模拟开关信号，调试系统的软件部分[1]。通过综合应用电位器和万用表，模拟多种现场信号，观察PLC 输出的逻辑关系，用电脑直接进行模拟调试和联机调试。现场PLC 电气控制时，要断开主电气才能开始调试，同时仍需对软件设计进行编写，满足控制要求才能交付使用。

2 PLC 技术在自动化控制设计中的应用对策

2.1 顺序控制

随着电气自动化系统运行的时间越来越长，系统的能耗随之增大，进而持续产生能耗，如果系统的灵活性不足，必然会受各方面因素影响而产生能耗。而借助PLC 技术的应用，则能有效控制系统运转顺序，减少消耗。PLC 技术可以当作顺序控制器，如在火力发电厂中结合PLC 技术进行自动控制，可以遵循一定的顺序分离电气生产过程中产生的炉渣和飞灰。针对现场传播、主站层、远程控制方面，完善技术应用方法，可以提升PLC 技术的顺序控制效果。在电气自动化控制过程中，为了保证控制的顺序性及灵敏度，要不断优化传统继电器控制元件，并且要保证自动化设备控制的模块化。在运行中，为避免设备控制质量与顺序出现混乱，影响设备的反应灵敏度，需采取自动化设备单独控制的手段，保证反应的即时性。在人机接口的主站层和远程IQ 站等结构，如果使用PLC 技术进行控制，需要利用现场传感器网络结构完成控制点优化，并且要利用集控室的PLC 系统做好电气自动化设备的控制盒管控。利用顺序控制的优点完成控制，能有效提升电气自动化设备的控制效率[2]。

2.2 开关量控制

PLC 技术在控制系统中不断实践和应用的整个过程，其关键是利用编程储存器代替继电器进行生产的，从而实现对机械设备的控制，并不断地提高其控制水平。周围环境的条件会直接影响到开关量控制的效果，从而影响到电气设备的运行效率，对PLC技术在开关量控制中应用的不断研究可以发现，将PLC 技术中的通信技术和继电器相结合，能够使电气设备自身得到有效控制，保证电气控制系统的正常运行和企业正常生产，这样可以在一定程度上加强对机器设备的准确控制，从而使得技术人员在PLC 技术的开关量控制中操作更加简便。因此，技术人员应当充分把握这一特点。

2.3 控制模拟量

如温度、电压以及电流等，可采用模拟量控制的方法。PLC控制系统控制模拟量时，采用工业控制电子装置。在连续性生产过程中，工业生产针对大中型设备控制模拟量，配置模拟量与数字量相互转换的A/D 单元和D/A 单元，并转换外电路的模拟量，把PLC控制系统的数字量以特殊的单元组成进行整合，稳定控制电流、电压以及温度。例如，在小型机上设置8 位二进制数，大中型机场设置12 位二进制，进行数字量输入输出的同时进行浮点运算；可以运用PID 指令进行比例、微分以及积分运算，输出相应的偏差质量。

3 PLC 技术在电气设备自动化控制中的应用趋势

在当前利用PLC 技术可以提升电气设备控制的自动化水平，发挥PLC 技术的重要作用。当前，电气设备的运算速度、存储容量以及智能化水平显著提升，PLC 技术的应用使得电气设备的功能不断拓展，革新了设备的通信系统及人机互动界面，提升了操作的便利性，针对不同控制场合提升了适应性。在改善升级大型工业电气设备的过程中，PLC 控制技术的应用效果突出。在应用PLC 技术的过程中，主要有输入关键信号、执行设定程序和输出精确结果等阶段，需要加强这三个方面的配合，持续完善三个阶段的衔接。针对输入数据阶段，需要提升数据的精准性；针对PLC 控制器的程序扫描，应在设定程序阶段遵循科学方法和顺序，保障程序计算结果的有效性和结果；评估控制器的应用中，需要结合预定标准执行程序，对比采样输入数据和结果，判定是否执行了用户设定的程序。PLC 技术在计算机集散控制系统DCS 中也有良好的应用效果[3]。