PLC在電氣自動化控制中的應用分析

駱俊

摘 要：為了降低機電設備在運行中的故障率，現(xiàn)如今在該設備上逐步采用了PLC自動控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)融合了計算機、通信、遙感等技術(shù)，能夠全方位的偵測設備的運行情況，使其保證設備正常運行環(huán)境。筆者在此進行了詳細分析，以便于提供可參考性的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：機電設備； PLC控制系統(tǒng)； 應用程序； 運行環(huán)境

0 引言

原有機電設備控制系統(tǒng)存有一定的缺陷，一方面該系統(tǒng)中的應用程序不能對其端口進行有效的識別，造成設備在后期運行中，不能對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息進行有效的讀取。其次便是該技術(shù)在設備運行維護方面不能進行有效的檢索，導致系統(tǒng)故障不能有效的排除。而現(xiàn)如今采用的PLC自動控制系統(tǒng)能夠有效的解決故障問題，使其設備處于穩(wěn)定運行狀態(tài)。

1 PLC組成部分及技術(shù)分析

1.1 PLC組成結(jié)構(gòu)

PLC在組成部分上由終端處理器、存儲器、電源、傳輸設備以及交換設備等構(gòu)成，終端處理器完成數(shù)據(jù)信息的處理，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息在傳輸設備內(nèi)進行加密，然后在交換設備內(nèi)進行解密，最終將發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸至終端系統(tǒng)內(nèi)。 一般PLC控制系統(tǒng)內(nèi)的傳輸設備采用的加密方式為二進制，假設傳輸線路內(nèi)傳輸一段明文，傳輸設備便會將這種報文信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，然后進行打包處理，打包的過程是將數(shù)字信息以比特流的形式在傳輸信道內(nèi)進行傳輸。其次便是加密處理，加密采用的是0和1數(shù)字之間的轉(zhuǎn)換，每個代碼都由若干個0和1組成，每4個代碼組成一個字符串，這樣通過對代碼的解密，便能獲取接收到的數(shù)據(jù)信息。交換設備主要是對傳輸?shù)男畔⑦M行識別的過程，假設終端設備在運行處理器內(nèi)沒有設定編程語言，只能識別特定的傳輸代碼，若交換設備傳輸?shù)木幊陶Z言便不能被終端處理器進行讀取，造成大量數(shù)據(jù)信息的堆積，使其出現(xiàn)設備運行故障的問題。存儲器能夠?qū)鬏數(shù)臄?shù)據(jù)信息進行大量的存儲，一般計算機存儲的單位用B、K、M字符進行彼此之間的換算，一個字節(jié)有8個二進制位組成，1K=1024B、1M=1024K、1G=1024M，使其保證傳輸數(shù)據(jù)的有效性。其次便是PLC控制電源，該電源能夠根據(jù)設備的運行情況，自行調(diào)節(jié)電流的大小，若設備長期處于高壓狀態(tài)，電源便會自行切斷，保證設備的安全性。

1.2 PLC技術(shù)分析

PLC技術(shù)應用方面具有優(yōu)異的抗干擾能力以及編用程序簡單的特點，傳統(tǒng)繼電器大多數(shù)采用的是控制系統(tǒng)，這種系統(tǒng)帶有較強的電磁干擾性，傳輸?shù)碾娏鬟^大，便會引起較強的電磁場，與周圍其他電磁信號形成了加強區(qū)與衰減區(qū)。例如：電磁繼電器引發(fā)的磁場波形周期為T，波峰值為D，波谷值為-D，振蕩頻率為1/T；而周圍高壓線路也會產(chǎn)生電流磁場，其實在磁場與磁場交匯處，便會形成加強區(qū)域，波峰值由原有的D變?yōu)?.5D，增大了磁場的輻射范圍。而PLC技術(shù)采用的是輸入和輸出的方式控制電磁信號的干擾，這種控制連接方式能夠避免出現(xiàn)接觸不良的現(xiàn)象。其次PLC應用編程簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)計算機遠端控制功能。原有系統(tǒng)采用的編程程序較為復雜，包括：驅(qū)動程序、應用程序以及系統(tǒng)程序等，每種編用程序含有大量的數(shù)據(jù)信息，加大了管理人員的使用難度。而現(xiàn)有PLC自動控制系統(tǒng)設定的應用程序能夠自動識別，而不是輸入專用的命令行去完成對應的功能。例如：系統(tǒng)終端設備USB接口，需要對設備進行程序編寫，使其才能被設備進行有效的識別。而現(xiàn)如今采用的是自動識別應用程序，只需點擊一鍵驅(qū)動，該應用程序便會完成所用端口的驅(qū)動。

2 PLC技術(shù)在電氣自動化控制中的應用

PLC技術(shù)在電氣自動化控制中的應用主要在三個層面進行分析，其中包括：閉環(huán)控制、開關(guān)量控制以及順序控制。

2.1 閉環(huán)控制中的應用

閉環(huán)控制主要用于電機啟動系統(tǒng)，隨著現(xiàn)代自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，電機啟動系統(tǒng)包括：指紋識別啟動、聲控啟動以及遙感啟動等，這些啟動方式雖然能夠大幅度的提高設備的運行效率，但是后期設備無法根據(jù)自動應用程序中改變運行狀態(tài)，增大了設備運行的故障率。而采用PLC閉環(huán)控制程序能夠較好的調(diào)控液壓、轉(zhuǎn)速以及電流大小，隨著設備長時間的運行，機電設備內(nèi)的油管壓力不斷增大，當增大至1.0MPa時，油管內(nèi)的液壓便會濺射，造成油管內(nèi)壁的腐蝕。而閉環(huán)控制程序能夠感知油管內(nèi)壓力的大小，合理選擇調(diào)測開關(guān)。若液壓超過一定范圍值時，該系統(tǒng)便會改用手動調(diào)測裝置，降低油管內(nèi)的壓力。其次便是在調(diào)測轉(zhuǎn)速快慢程度上也具有一定的作用，轉(zhuǎn)速的快慢會影響電機散熱性能，轉(zhuǎn)子的高速運轉(zhuǎn)會使電機處于高溫狀態(tài)，長時間的運行可能會燒毀電機內(nèi)部的保險裝置。而PLC閉環(huán)控制系統(tǒng)能夠根據(jù)電機的溫度去控制轉(zhuǎn)子的運行速率，保證機電設備處于穩(wěn)定的運行環(huán)境。

2.2 開關(guān)量控制中的應用

PLC開關(guān)量的控制應用一方面能夠增強系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性，另一方面又能減少系統(tǒng)的故障率。原有機電設備的線路較為復雜，加大了維護人員對設備線路的維護。穩(wěn)定性主要體現(xiàn)在開關(guān)量能夠根據(jù)設備的運行情況自行調(diào)節(jié)電流大小，若設備處于低功率運行狀態(tài)，該開關(guān)量便會設置于低檔；設備處于高功率運行狀態(tài)，并超過原有設備的額定功率，在保證機電系統(tǒng)處于安全狀態(tài)下，會自動轉(zhuǎn)至輔助電源選項中，增加設備的額定電壓。故障率的降低便體現(xiàn)在該系統(tǒng)能夠進行自行修復，若系統(tǒng)應用程序出現(xiàn)故障，該終端處理器便會將傳送的數(shù)據(jù)信息進行有效分析，使其在短時間內(nèi)排除該故障。其次還能減少周圍環(huán)境電磁信號的干擾，保證設備處于正常運行狀態(tài)。

3 結(jié)語

通過對PLC在電氣自動化控制中的應用分析，使得筆者對PLC的自動調(diào)節(jié)能力有了更為深刻的認知。這種調(diào)控模式通過改變系統(tǒng)內(nèi)的應用程序，來完善自動化控制系統(tǒng)的實際需求。這種控制系統(tǒng)不單單適用于機電設備，在各個設備中都有所應用，其次完善整體系統(tǒng)的提升。

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