PLC技术在电气设备自动化控制中的应用研究

2021-11-30解岩

科学与信息化 2021年17期

解岩

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引言

随着电力电子技术、检测传感技术和机械制造技术的快速发展，PLC在通信和控制等领域发挥着越来越重要的作用。电气控制和仪表控制水平不断提升，逐步实现了计算机控制一体化与网络化的目的。此外，PLC具有数据处理、PID控制与数据通信等功能，属于新型工业自动控制标准装置。

1 什么是PLC技术

PLC技术主要是指可编程中断处理器，该处理器主要采用数字运算控制的方式进行运转。PLC技术是在计算机技术以及电子通信技术等基础上发展起来的新兴技术。相比于传统的技术PLC技术具有更多的应用优势，该技术的应用能够对海量数据信息进行全面高速的处理，并且能够对数据进行储存与运算。PCL技术的原理：结合计算机技术在自动化控制装置的基础上实现对数据信息的快速处理。PCL技术对我国机电技术的发展具有较大的影响，有效提高了机电技术的整体质量与效率。现阶段，我国科学技术水平的发展进入了全新的阶段，技术人员在对PCL技术进行全面的改进与优化，不断地拓宽该技术的应用领域，发挥该技术更多的应用优势。截至20世纪70年代，PCL技术应用最多的领域是包括汽车行业在内的工业领域。随着技术人员不断深入的研究与开发，PCL技术的应用范围也在不断地扩大，已经开始逐步走向商业化。

2 PLC技术在电气设备自动化控制中的具体应用

2.1 顺序控制

电气设备顺序控制在整体自动化控制中处于核心位置。PLC技术应用于顺序控制可实现整体系统的优化，从而在标准化和系统化的单一顺序下展开针对性的生产工艺控制。随着信息化水平的提高，PLC技术的信息模块更为完善，可大幅度提高电气设备自动化控制水平。从顺序控制的角度分析，PLC技术可借助通信总线完成控制室的内部控制，以实现远程控制站与主控制层的连接，从而实现电气设备整体系统的控制。但是，由于电气设备的使用要求逐渐精确，为更好地开展远程设备控制，应借助控制站与设备传感器实现有效连接，并在显示屏的辅助下了解远程电气设备情况，进而实现远程化监控。此时，可由主控室工作人员下达指令，以保证在单一标准顺序下实现自动化功能控制[1]。此外，电气设备顺序控制受到运行工序的影响，在PLC技术应用下可极大保障电气工程的稳定性，为电气设备安全运行提供保障。随着PLC技术的功能逐渐完善，可在顺序控制阶段实现动态监测，便于主控室工作人员结合不同设备运行需求展开指令调节。甚至可结合电气设备日常运转顺序划定阶段，根据各阶段特性执行针对性任务，继而结合阶段执行情况进行工序的智能强化，从而在现有电气设备自动化控制基础上实现技术更新。

2.2 开关量控制

传统电气设备控制主要借助继电器实现。在元件复杂的继电器控制下，电气设备运行缓慢，且受到继电器长时间通电反应的限制，在继电器运行初期无法受到短路保护，从而降低了整体电气设备的运行效率。在PLC技术应用下则可实现实时短路保护，并在编程系统和编辑控制器辅助下展开设备状态监测，从而规避短路问题。此过程中，PLC技术的应用并不阻碍继电器的常规运转，即在保障运行效率稳定提升的同时，兼顾开关量控制的优化[2]。实际电气设备自动化控制中，因受开关点众多的影响，PLC在自动控制系统中需同时对接十几个开关量控制点，甚至在高峰时期可连接上百个控制点。在PLC技术的保障下，众多控制点基于互联网与电气系统云平台可实现统一处理，并可根据不同控制系统与机电设备类型实现分化控制，从而有效规避复杂指令造成的不利影响。在实现PLC技术自动控制应用时，可结合设备功能展开逻辑控制，并采用特定组合时序的方式进行设备开关量的调整。

2.3 程序编译

在电气设备自动化控制中，程序编译功能在PLC技术辅助下可实现程序编译的自动化顺序扫描控制。此外，在电气设备运行期间，通过前期编制程序进行CPU监测与相关指令下达，并根据不同IP地址实现周期性和循环性的程序编译循环作业，借助扫描功能，可实现输入信号和输出信号的形式转换。就现代化PLC技术发展而言，在电气设备自动化控制中，编程语言主要包括顺序功能流程图语言、梯形图语言、指令表语言、结构文本化语言以及功能模块语言等5种类型。其中，梯形图语言为现阶段自动化控制中应用最广泛的语言。PLC电气设备自动化控制系统主要从模拟量、脉冲量以及开关量3个角度完成编程算法的计算，以实现PLC技术应用下的电气设备自动化控制。实际上，不同程序编译对应不同体系的电气工程，而PLC技术可实现便捷化和自动化的分别控制[3]。

2.4 集中控制

PLC技术具备自动监视功能，因此电气设备自动化控制可在此基础上实现电气设备的集中化控制。借助PLC技术可有效连接不同的电气设备，形成网络化电气设备脉络，并以此关联电气设备状态，继而实现整体的集中控制。统一化集中控制并不意味着全面杜绝个体设备的单独管控，而是基于网络化电气设备脉络实现整体和个体的分别控制，从而优化电气设备系统的工作量。集中控制主要应用于人力消耗多且工序复杂的电气项目[4]。