电气自动化PLC调试系统的应用与控制探析

电气自动化 PLC 调试系统的应用与控制探析

王宇

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摘要：PLC控制在电气自动化设备中的应用,是由于它具有可靠性高、抗干扰能力强等特点。而其优点主要体现在:首先是灵活性比较弱；因为PLC控制系统采用了可编程控制器来进行逻辑运算和判断操作,因此系统运行起来也较为容易;其次是智能化控制，PLC控制系统可以对生产过程进行合理地调整与优化，通过自动控制来实现产品质量、产量和成本等指标的提高以及管理水平上档次大幅度提升，同时还能够根据市场需求变化及时改变生产工艺流程,使其满足现代化企业发展需要的要求；最后是PID控制器，目前国内使用较为成熟的是S型和F系列两种控制器:前者是以单片机作为主控核心来进行数据处理与逻辑运算，后者则通过程序指令进行操作过程控制、顺序功能设计及显示等功能模块组成控制系统，大大提高了PLC在电气自动化设备应用中的控制。

关键词：电气自动化；plc

一、电气自动化设备的发展现状

PLC技术是在国家科技飞速发展背景下产生的一种电能控制技术。在技术的初始应用中，主要是根据一些简单的程序逻辑运算来实现对系统的运行的，但是，现如今技术不断更迭与升级，PLC技术已经可以实现与电子信息技术的融合发展，逐渐成为一套集成过程控制、离散控制和运动控制的三位一体化的控制系统。就设备开发与投资的比例来看，PLC技术在一些欧美发达国家首先得到了应用，尤其近年来，在电力设备之中的应用愈加广泛，可以实现对设备运行过程中的安全、可控。促进电力工业的发展。

二、研究目的和内容

PLC是一种具有强大功能的计算机控制装置,能够将复杂的逻辑电路和模拟信号转换成统一标准,并通过编程来实现对各种数据信息处理。在工业自动化发展迅捷、技术水平不断提高以及生产规模扩大等背景下，PLC控制系统已成为当今世界上最流行也最具代表性、应用面最广范化程度最高且最为重要的是其可靠性高并且操作简单方便以及可扩展性强,是目前国际范围内使用最广泛的通用型控制装置之一。PLC本身作为一种新型的控制技术，比较高效。从目前应用该技术的具体情况来看，该技术的应用优势可以归纳为：(1)安装步骤较为简单。PLC控制系统的组成比较简单，因此，技术人员在进行安装与装配时，往往按照规定的方法就可以快速安装。这时，技术人员只需将传输线、电源以及外部进行有效的连接。既能有效地节约控制系统的安装时间，又能为企业节约一定的经济成本，使得企业能够迅速投入生产。(2)PLC控制系统运行更稳定、安全。本系统在运行过程中能监测故障并报警，提醒技术人员来进行及时地调整，从而提高了系统运行的安全性。(3)能源消耗和效率高。系统组成简单，运行过程之中，不会消耗过多的能源，可以降低能耗，在一定程度上达到了环保节能降耗的目的。(4)产品的适应能力较强，反应也比较灵敏。操作这个控制系统时，操作员只需清楚每一个控制按钮的功能与作用，就可以上岗，而这个技术不需要很高的门槛，即使操作者不太懂这方面的技术，不是学计算机专业的也可以快速掌握。与此同时，由于这个系统相对来说比较简单，使得后期的维护和维护更为简单，设备需要维修的周期长、维护费用不高。(5)具备很强的自动识别。本系统能独立监测输出数据，就可以很好地保证数据传输过程中的完整性，及时弥补原有传输方式的不足。PLC控制系统的研究目的是为了解决电气设备中存在的问题,提高系统运行效率,实现安全稳定、可靠，因此对PID控制进行了分析与比较。

三、PLC控制原理分析

(一)PLC技术应用的原则

该技术可以使得被控对象的控制较为便利，可以充分地PLC的具体功能，满足被控对象的控制上面得要求，毕竟，设计PLC控制系统的首要前提就是便利化。这个技术要求设计人员可以获得第一手的资料，在进行设计之前，必须要深入到现场，进行实地的考察与分析，将现场的资料收集全面一些，还可以结合国内外的一些文件资料。与此同时，还要注意人员的合作与交流，在现场一般还有工程管理人员、工程技术人员等，操作人员需要以解决问题为出发点，制定出一套最优的控制方案，并设计一套应急备案，一旦遇到特发情况，还可以将疑难问题及时解决。

(二)PLC控制系统的参数

主要参数:输入量、输出变量以及外部负载。其中,外界信号是由系统状态信息来控制,通过程序对其进行处理。输入变量指的是电气设备当中所含有的开关电器和按钮等设备在运行过程中会产生一定频率变化或者大小改变而引起电压发生变化或电流增大从而使其发生故障;输出参数包括:PLC控制系统中的开关量、继电保护动作信号以及系统状态信息等等。

(三)PLC控制逻辑

PLC控制程序主要是通过对输入信号和输出的处理,来完成逻辑功能。在实际生产中,由于电气自动化系统的工作环境比较恶劣,而且电气设备也非常复杂。为了能够有效地解决这一问题需要将其应用到控制系统当中去，采用了可编程控制器(RAM、I/O接口电路等)进行控制操作，PLC可以实现程序运行时输入信号和输出控制状态信息的处理过程以及数据存储与显示功能等等。

四、电气自动化设备控制系统方案设计

(一)电气自动化设备控制系统结构及特点

结构设计主要是以PLC为核心,对整个系统进行控制,在其运行过程中,通过程序来实现各个功能，同时也可以使用继电器、接触器和可编程控制器等来构成一个完整的体系。PLC控制系统主要是由系统的输入、输出设备和控制回路三部分组成。其中,输入装置就是信号源,它能把采集到的信息进行收集处理。在这个过程中所需要做的是将数据传送到中央处理器，中间环节则是信号通道与存储器之间通过传递指令来实现逻辑运算并完成各种操作动作被，控制对象一般为模拟量或数字量或者开关元件等等一些基本功能部件(如继电器、微机等)。

(二)控制系统需求

PLC控制装置的设计,需要对系统进行全面分析,并结合实际情况,选择合适的控制方式。在整个控制系统中要保证其可靠性和稳定性，如果一个系统有故障发生时就会影响到整体运行效果，而当出现问题后也不能再继续工作下去了就要及时停止该设备运行状态直到故障结束重新恢复正常运作为止等操作程序都必须经过PLC自动保护装置来进行处理、分析与报警等一系列复杂繁琐的过程,这样才能确保整个控制系统在正常范围内稳定运转。

(三)控制系统实施步骤

要对设备进行全面的检测,保证其质量,并确保能够正常运行；在电气自动化控制装置中使用PLC控制系统是很重要的一个步骤，它可以对整个系统内所有部件、组件等都实施有效监控和管理。

要对整个系统进行整体控制；在整个控制过程结束后就要开始对整体系统运行状态和参数值进行检查与调试，然后是将系统的各个模块都连接起来形成一个完整而又独立统一协调工作流程图。

要想实现对现场操作人员、技术人员和管理人员等不同方面的控制；首先就应该保证现场作业人员以及相关工作人员能够按照程序来完成工作任务，其次就是操作员在执行相应功能时一定要做到准确无误性并且具有较高可靠性。

结论

PLC技术已经成为当今社会必不可少的基本工艺之一，它具有可靠性高、操作性强以及使用方便等特点。PLC是集计算机技术、电子信息处理与自动化控制等多种功能于一体的现代化自动控制系统，它能够有效提高生产效率,降低成本,从而达到节约能源,满足人类社会发展需求和现代工业要求的目的，因此其发展前景十分广阔并且有着很大潜力。

参考文献

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