电气自动化设备中PLC控制系统的应用

电气自动化设备中PLC控制系统的应用

王献峰

海洋石油工程股份有限公司特种设备分公司 天津 300452

摘要：PLC 是一种数字运算操作的电子系统，主要在医学制造工业、化工工业、石油工业、冶金工业等领域有广泛的应用。同时 PLC 还应用在一些编程软件领域，它主要是通过继电器来进行逻辑控制处理的。我国电气自动化设备中 PLC 控制系统的应用已经有几十年的历史，但是相较于全世界最顶尖的电气强国而言还存在一定的差距，因此，要对此进行继续探索和改革。要与当今时代飞速发展的互联网、大数据、人工智能等技术紧密结合，不断将更先进的技术应用到电气自动控制中，本文以 PLC 技术为切入点，对 PLC 技术在电气自动控制中的应用进行研究具有重要作用。

关键词：电气自动化设备 控制系统

引言

随着科技的发展，我国智能化与计算机控制技术取得了很大进步。目前，在我国机械电气自动化系统中，可编程逻辑控制器（PLC）技术的应用较为普遍，占据重要位置。因此，提高PLC技术的应用效果，了解其发展趋势，可以进一步促进我国机械电气控制技术的发展。

1PLC控制系统的控制功能

PLC控制系统在具体应用的时候，首先应该对相应的数据进行系统化的处理。而在处理之前，一般要对相应的精密点进行总体的检验，而如果在运行的过程中出现了一定的故障或者是参数的错误，那么应该对这个系统进行重新启动，而后再进行专业化的处理。在处理的整体流程过程中，需要对设备的状态以及信息流程进行参数或数据的读取，对于与系统相关的工艺流程图也要精心的绘制，并以图像的形式展示出来，所有的定时器以及计数器都要全部清零，所有的自动模式都要转换为手动模式。因为自动模式是针对于正常的控制系统来进行的，而一旦发生了故障，自动控制系统在运行过程中就有可能会出现问题。在这个情况之下，就需要人为手动的对各个操作方式以及运行条件进行调整，让它们都能转入到正常的运行模式。在经过种种的流程之后，操作员应该首先确认仪器是否正常运行，然后将程序从手动模式改为自动模式。而在进行转换的过程中，需要着重的检查PLC控制系统的相关仪器，保证这些仪器设备的高效性以及它们的权限是否已经开启，如果控制的操作地点准确度不是很高，那么就要把开关调到相对较远的控制位点上，并用中控室的方式来对系统的控制位点进行调试和远程操控。在具体的控制过程中，我们也应该着重的注意控制站。前文已经说过，控制站一般有两个，当一个控制站发生故障的时候，另外一个控制站就会及时的发出警报并对产生故障的原因进行分析，并打印出报告。而这个时候，相应的工作人员就可以去工作站进行修复的的操作，使得产生的故障解除。而在PLC控制系统中，一般会出现CPU故障的情况，有时也会出现冗杂CPU以及通讯连路等设备冗杂现象的出现，这些现象都可能会导致设备无法正常的运行。PLC系统的高效运用，就可以较好的解决这一问题。因为这些冗杂现象一旦出现，系统都会及时的发出警报信号，专业人员也能及时的赶来，并对这些故障点进行维护或者维修。

2PLC技术在电气自动化系统中的应用

2.1在电梯系统中的应用

现阶段，在电梯系统中对PLC变频节能技术进行充分应用是其在电气自动化设备中的具体应用表现之一。对PLC变频节能技术在电梯系统中的应用情况进行分析,可以发现其具有较强的节能效益。电梯是城市化建设过程中不能缺少的重要电气设备,运转时间比较长,对其安全性和稳定性要求要相对较高,并且电梯要随时保持待机状态,在具体的设计中需要利用比较复杂的电气设备,整体构成也相对复杂,实际能耗相对较高。为了能够提高电气系统的节能效果,在电梯设计过程中,必须保证电梯运行的安全性。同时要对变频节能技术进行充分应用,可以利用重物对曳引机拖动负载时产生的质量变化等进行综合分析,以此为基础,可以实现科学合理的重量调节,使其能够在降低电机系统整体能耗的基础上,保证电梯运行安全与稳定。通常情况下,在电梯启动后,相关负载会产生一定变化,在这种情况下,电梯内部的电动机功率和电流值不断上升。而对PLC变频节能技术进行充分应用,可以保证电力系统的变动损耗值以及固定损耗值在合理的范围内,保障电机良好的运行状态。在这一技术的具体运用过程中,主要是对电梯机械动能以及三相交流变频电压进行合理控制,确保能够满足电梯在运行过程中需要的硬件系统的机械动能,同时利用控制芯片保证机械动能稳定释放。

2.2在开关控制过程中的应用

要点在 PLC 技术出现前，各个大型厂家在电气工程自动化控制过程中采用的操作方式一般都很繁琐，而且还不能保证整个运行过程的安全性，一旦遇到恶劣的环境，该系统就不能正常运行，大大地降低了工作的效率。但是 PLC 技术的出现拯救了整个过程中遇到的各方面的困难。PLC 技术采用的是计算机技术，将继电器和通信技术进行融合，以确保能够控制电气工程中的各项设备，这可以大大地提高了电气工程中各项工作的效率。

2.3闭环控制

在电气自动化系统运行中，闭环控制是不可或缺的重要部分。在电气自动化预警系统执行各项指令时，会使用很多连续指令，同时指令也会随着工作内容的变化而变化，通过闭环控制能够使各机组的运行安全得到进一步保障，并且提高系统中模拟量与数字量的转化效率。PLC技术还能够使整个转化过程得到保障，同时提高转化过程的交互性。例如：水下模拟高低温控制箱在进行温度闭环控制时，可以利用PLC技术控制将温度变化转化为电压信号，同时反馈到中控计算机，再通过电压与标准电流的形式进行输出，最终得到模拟量。另一方面，PLC技术能够使变频设备在闭环控制中的应用可靠性与操作便捷性得到进一步提升，还能够使电气自动化执行各项指令的过程更加稳定和高效。PLC闭环控制主要通过泵类集中控制来实现，要根据不同泵的具体情况选择和应用控制系统，才能更好地使变频器保持在最佳运行状态。因此，在闭环控制中合理应用PLC技术是非常重要的，通过PLC技术与闭环控制的有效结合，能够使闭环控制功能性不足的问题得到有效解决[1]。

2.4智能控制设计

就现在的社会发展趋势来说，PLC控制系统引入到海洋石油工程建设中是其长远发展的必然要求，它的引入和高效应用也会进一步的提高海洋石油工程类结构及设备建造方面。一般来说，PLC控制系统的主要运用方式是通过神经网络结构以及模糊算法的技术来对海洋石油工程建设进行准确控制的。而在具体的运营过程中，PLC控制系统的运用主要体现在以下几个方面。第一个方面就是能对施工、建造的设备或机器进行运行状况的分析和检测，并对单一的设备进行准确的监督或者是管理。其次，它也能对海洋石油工程建设中涉及到的所有相关数据参数进行处理并管控，确保系统能发挥出最大的功能[2]。 

结束语

总之,在当前的电气自动化设备不断发展过程中,对PLC变频节能技术进行有效应用至关重要。在对电气自动化设备进行设置时,要根据电气自动化设备的具体应用要求科学合理的对PLC变频节能技术进行有效应用,在最大程度上降低电气中自动化设备在运行过程中产生的能源消耗。同时可以对电气自动化设备进行科学管理和控制,在实际应用中利用编程逻辑的方式,可以根据外在环境的变化以及电机自动化设备的实际状态进行科学调节和控制。从而提高电力信号传输效率,保证电气自动化设备的运行安全以及节能效果[3]。

参考文献：

[1]李琦.PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用研究[J].电力与能源,2018(1):66-68.

[2]王冬梅.PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用与研究[J].产业科技创新,2019(15):41-42.

[3] 石艳春.PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用[J].现代信息科技,2020(3):173-174+177.