电力驱动系统电气工程与自动化控制的 PLC应用

电力驱动系统电气工程与自动化控制的 PLC应用

赵家斌 王允

山东英才学院，山东 济南 250104

摘要：随着经济和科技水平的快速发展，电力驱动的研究最早是由英美等发达国家开始的，许多不同类型的电力驱动被研发出来。相对于柴油动力，电力驱动不仅具有较好的调速和可控性，而且具有较高的隐蔽性。我国在电力驱动的起步相对较晚。因此，在技术上还有一定的落后，研究和优化电力驱动的控制系统，提高电力驱动的运行稳定性，具有非常重要的意义。本文首先对电力驱动的原理进行了详细介绍，然后基于电气工程与自动化技术，对电力驱动驱动系统控制进行研究，开发了基于PLC的电力驱动系统谐波抑制模块和变频控制模块。

关键词：电力驱动系统；PLC；应用

引言

随着经济社会的持续发展，新技术不断出现，PLC技术在电气工程自动化控制中已经开始广泛使用。要充分发挥PLC技术的优势作用，提升工作效率，就要不断地提高PLC技术在电气工程自动化控制中的应用水平，充分了解PLC技术的概念和先进特点，同时结合PLC技术的优势和电气工程的特点进行合理应用，充分利用信息技术，不断提升自动化程度和智能化程度。因此，阐述了PLC技术的内涵以及技术类型，分析了PLC技术的优点及其在机床自动化、系统顺序化控制、开关量控制、闭环控制、在立体仓库中的应用情况，提出了提高PLC技术应用水平的具体措施，希望有助于我国电气工程的不断发展。

1PLC系统简述

所谓PLC系统，可以简单理解为可编程控制器。在对此系统进行操作时。用户可以对不同的数字信号进行预模拟以及输入处理，以此为主要方式，完成对不同活动的自动控制。PLC系统在实际工作中的，其主要有三个部分的内容，即输入采样、程序执行以及最终的输出。三个部分结束基本就可以表示一个扫描周期的完成，并且CPU（位于PLC系统内部）可以实现通过一定速度对已完成项目进行的重复扫描。基于PLC系统特点，其对实现企业生产自动化控制系统的开发有重要的支持作用，在市场竞争日渐激烈的今天，各大企业内部都对生产方式以及生产流程做出了积极调整，不仅实现了生产设备的更新换代，生产方式也逐步实现规范化。建立科学的生产自动化控制系统，不仅能够节省企业的人力成本，还能够提高工作精准度，节省企业生产成本，提高企业的综合竞争力。

2PLC技术在电气工程及其自动化控制中的优点

PLC技术可以通过一个系统对大量的继变电设备进行控制，以前需要大量人力和时间完成的电力控制和连接工作现在通过PLC系统只需要少量的人通过简单的操作就可以实现。PLC技术的功能非常强大，但是PLC技术的操作却十分简单和直观，只需要对相关技术人员进行简单的培训就可以完全掌握。同时，PLC技术的使用极大地降低了线路的连接数量，避免了以往因为线路连接数量过多导致的漏电串电问题，产生安全生产事故。同时，线路的减少也降低了后续电力工作的复杂程度。PLC技术的自动化程度较高，避免了因工作人员技术水平不够、工作人员注意力不集中等人为因素影响产生的问题。PLC不同于传统设备维修难度大、维修时间长的特点，所用设备的标准化程度很高，出现故障的概率很低，可以长时间持续运转。在软件方面，PLC系统可以对自身进行检测，可以及时准确地发现自身系统中存在的运行问题，使技术人员能够提前发现隐患，迅速解决故障，有效降低了系统的维护成本和维修成本。

3电力驱动系统电气工程与自动化控制的PLC应用

3.1加大PLC技术人才培培训力度

随着PLC技术的日益完善和进步，它对相关技术人员的能力和水平提出了更高要求。目前，我国PLC技术人才储备尚不够健全，难以应对现实问题及挑战。为此，建议无论从国家层面还是企业发展层面，都应该将对人才和技术人员的培养放在重要位置。可以定期组织一些相关专题的业务及技术培训，从理论和实践等层次、角度来全面提升从业人员的理论素养和业务技能；可以充分利用职业技术学校的平台，开展一些在职课程、网络培训班等，为高技能专业的PLC技术人员提供教育支撑；在企业内部，可以设立PLC技术研究基地，为PLC人才的培养和技术研发提供专门的场地和经费，全面保障PLC技术的发展土壤。

3.2完善技术控制和管理

社会和科技的不断发展导致对PLC技术的各种需求越来越多。这就要求人们对PLC技术必须进行深入的掌握和开发，不断提高PLC技术的应用能力，同时在开发中要积极借鉴先进的自动化系统使用经验，根据在使用过程中的各种反馈情况对PLC技术进行不断的完善和更新，使其能够满足不断变化的需求，为其广泛应用提供条件。对PLC技术相关工作人员进行培训，提升工作人员的业务素质和工作质量，使工作人员可以更好地利用PLC系统进行生产。同时，制定严格的规章制度，严格控制PLC系统使用中的各项标准，对工作完成质量进行验收检查，对于工作质量不符合标准的工作人员进行适当惩戒，提高工作人员的重视程度。建立长效化的监督检查机制，在主动进行检查的同时多鼓励工作人员对发现的问题及时上报，对于及时上报的工作人员给予一定的奖励，激发工作人员积极性，提高电力工程的质量管控。

3.3设置相应的故障防范体系

自动控制系统不同于人工控制，当其出现故障时，没有人为的辅助很容易酿成较为严重的后果，所以，在对自动控制系统进行开发时，要将故障防范体系列为其开发的重点。为确保自动生产的安全性，可在系统内部设置相应的报警装置。并预先设置好报警的等级，比如不同程度的故障有不一样的报警方式，这样工作人员就可以初步判断故障程度并采取相应的措施。企业也要设置相应的应急系统，一旦发生的较大型的故障，可以及时应对，不至于影响正常的生产活动。

3.4基于PLC的电力驱动系统的谐波抑制模块

谐波是指具有周期性的正弦波分量，它的频率是基波的整数倍，高阶谐波对电力驱动系统有很大的伤害：1）谐波电流和电压会在旋转设备中产生附加电流和电压功率损耗，降低电力驱动系统的工作效率，使驱动电机产生振动等运动形式，造成机械设备的不均衡运转，严重的可能造成设备的破坏。2）谐波信号会引发电磁元件的磁滞变大，产生的涡流效应会在金属导体内部产生较大的热量和功率损耗，甚至导致电器元件的老化。3）谐波信号由于电力系统负载的变化，会在电力传输网络中产生谐振，不利于电力驱动系统的安全、平稳运行。

3.5基于PLC的电力驱动系统信号检测与调理电路

电力驱动系统的信号检测是确保系统正常运行，防止电力系统出现故障的重要手段，本文基于PLC控制器，采用LEM公司的AD-750电压传感器和电流传感器，设计了电力驱动系统的电压、电流信号采集电路。可知，电路的电压与电流信号处理芯片为ISC024P，信号输入端的电压幅值范围是1.2~10V，信号经过ISC024P芯片调理后，通过总线回路发送至PLC的存储器和控制芯片，完成信号的最终处理和分析。

结束语

综上所述，在社会不断进步的今天，对生产自动化控制系统的开发，应成为企业提高其综合竞争力的重要方式，基于这个背景，对PLC系统进行分析后，提出了基于PLC系统下生产自动化控制系统开发的具体方法，对实现企业生产自动化控制系统的开发有重要的支持作用。

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