基于PLC的大型仪器仪表自动化控制系统设计

基于PLC的大型仪器仪表自动化控制系统设计

作者姓名：严刚刚

单位/邮编：中石化江汉石油工程设计有限公司/841000

摘要：我国科学技术的发展步调相对较快，这也使得工业机械的研究与生产逐渐取代了人工生产，形成较为成熟的机械自动化生产结构。这在一定程度上扩大了电气自动化设备的日常生产与应用，同时，也提升了整体的生产率。在这样的背景下，对工业机械的自动化研究既有利于确保设备的应用效率以及质量实现高度统一，同时提升单位内部的总体处置量，使得企业的生产效益得到了明显的提升。因此，基于PLC的大型仪器仪表自动化控制系统被社会各个领域所广泛应用。另外，大型仪器仪表自动化控制程序也需要灵活地执行。在实际应用的过程中，通常情况下，这部分的机械体积均较大，且在实际应用时极容易出现误差。所以，实现全方位的监测以及控制是十分必要的。这样一旦发生故障，可以及时发现并进行有效的管理和维修，避免相关的大面积故障和大型机械仪表的损坏。

关键词：PLC;大型仪器;仪表自动化;控制系统;设计

引言

传统的自动化控制结构相对简单，面对当今复杂繁琐的执行程序，负担效应非常有限，传统系统对控制程度和监管范围没有很好的规划。所以，在这样的发展背景下，需要依据实际情况的变化以及处理需求，设计更加灵活多变、层级分明的自动化控制系统。再加上PLC技术的辅助，可以实现更好的效果。PLC技术是一种应用较为广泛的控制输出处理技术，它的适应性相对较强，同时，在应用过程中的局限条件也较少，这也使得它在系统中的实施效果一度超越传统的应用系统，受到社会各个领域的普遍关注。

1、自动化仪器仪表的简述

1.1自动化仪器仪表的优势

具有更加科学合理的存储功能。现阶段所使用的自动化仪器仪表，大部分都已经具有数据存储与记录的功能，并且这项功能不会受到时间因素的影响而出现数据残缺或数据消失等情况。自动化仪器仪表不仅对存储功能进行了优化，还对其具体工作状态进行了科学的完善处理，后期工作的开展便具有了更加有利的条件。自动化仪器仪表在计算机技术的保障下，针对数据的计算能力与处理能力得到了显著的提升。即便是在高速运作的环境下，自动化仪器仪表不仅能取得理想的数据处理效率，针对数据处理方面的精准度也明显高于传统的仪器仪表处理技术。程序设计具有较强的拓展性，在自动化仪器仪表中，其处理系统中最为关键的则是计算机处理环节，该环节主要是采用的逻辑设计方式，实现提升软件编程操作效率的目标，这不仅可以对产业漏洞进行科学有效的修复处理，还能达到优化操作的效果。

1.2自动化仪器仪表的概述与发展前景

自动控制技术主要是通过现有控制和信息技术的充分融合，对工业生产中的各个环节进行专业、准确的检测和调整控制，确保生产效率和生产质量的显着提高。仪器仪表主要由各类元件构成，自动化仪器仪表则是在自动化控制技术的支持与保障下对仪器仪表中的各类元件赋予自动化控制的能力，实现仪器仪表自动化控制的目标。自动化仪器仪表主要由三个模块所组成，即传感器，变送器以及显示器。传感器，主要是进行自动化信息采集与控制的设备。传感器通过对各项信号进行自动收集与发出，从而为后期其他环节的运行提供良好的基础条件。变送器，主要作用是自动分析与处理各项信号，当传感器收集到信号之后，变送器则会对传感器传输的信号进行专业的分析与处理，从而获得电信号。显示器，主要是对各类结果进行精准传达与科学表述，由此确保测量结果得到更加直观全面的展示。自动化仪器仪表，主要就是指以自动化元件为主而组合成的系统，所以具备了自动化技术设备的相关功能。在我国的工业生产中，仪器仪表属于各项工具中的基础和重点，并且所涉及的专业领域较多。例如，在电力行业，受国家电力网络铺设范围不断扩大的影响，使得我国的智能化电网建设水平获得了显著提升，那么对自动化仪器仪表的应用要求也愈发严格。在环境监测方面，现阶段我国在环境质量的监控方面、环境污染源的监测方面都使用了自动化仪器仪表。

2、PLC技术在电气仪表自动化控制中的应用流程

在将PLC技术应用在电气仪表自动化控制过程中，需要涉及互联网技术、计算机技术、云计算及大数据技术等，实际应用流程较为繁杂，需要结合电气仪表自动化系统运行特征，对PLC技术应用流程进行切实优化。一是PLC技术的应用需要做好现场信息采集与输入工作。借助PLC技术开发出电气仪表自动化控制系统，设计人员需严遵软件程序要求，在PLC系统上预先编写完整操作指令，并对控制现场的信息进行全面扫描，要求收集到的信息更为完整。二是输入特定功能指令。通过应用PLC技术下电气仪表自动化控制系统功能，依照预先程序对现场信息展开扫描，掌握生产现场概况以及生产电气仪表设备运行状态。配合使用数据计算工作，找寻出存在于仪表设备运行期间的异常状态，并根据这些状态制定出专项可行的管控对策。三是输出控制系统信号。将PLC技术下电气仪表自动化控制系统接收传感器采集的信号进行识别，而后将数据分析结果传输至主机设备内。由主机设备针对数据分析结果向控制部位发送对应信号，进而实现电气仪表设备自动化管控目标。

3、自动化仪器仪表的质量控制

3.1建立完善的自动化操作系统

随着时代的进步，过去工业化生产的操作系统已经不能满足现阶段的需要，因此需要打造一个完善的自动化操作系统。随着信息技术的发展，越来越多的先进技术被应用在了工业自动化中，未来工业自动化想要取得长足的进步，就必须创新现有的操作系统，通过构建完善的自动化操作系统，使我国工业完成一次大的跨越。构建完善的自动化操作系统可以从以下三个方面入手：一是要明确工业生产流程，从而在操作系统中建立相对于的操作步骤，对生产中涉及的部门要做到精准下达指令，从而实现对整个生产流程的控制。二是在系统构建完成后，要在各部门中进行演练，检查这套系统能否正常地进行工作，通过整套系统是否可以对生产过程进行控制。如果在演练的过程中发现哪个环节出现问题，要及时对其进行优化，确保在使用中不会出现问题，只有这样才能使用整个工业生产的自动化。三是随着时代的不断发展和技术的进步，要能够不断对这套系统进行升级优化，在发展的过程中不断进行系统的完善，只有这样才能确保工业自动化的稳步发展[1]。

3.2提升设备维护的力度

工业电气自动化仪表的控制必须保证关联设备能够正常使用，为了提高工业生产过程中仪表的自动化效率，就需要提高关联设备的维护保养。同时，为了进一步保证工业生产的效率，提高设备的工作效能，减少生产过程中设备出现问题的频率，要对设备进行全面彻底的检查。相关部门和工作人员首先要提高对设备维护工作的认识，在设备使用过程中进行及时的检修，一旦发现设备存在某种故障，要及时进行修理，从而实现设备工作效率的进一步提高。提高设备维护的力度，一方面可以对设备的相关情况进行了解，同时也能更好地实现工业电气自动化仪器仪表控制，确保工业生产过程的平稳进行[2]。

结束语

总之，工业电气自动化仪表控制已成为工业生产自动化的重要保障，为进一步提高工业电气自动化仪表控制的效果，需要加强相关技术的应用，从而实现整个工业生产的推进[3]。

参考文献：

[1]谈太良.基于PLC的大型仪器仪表自动化控制系统设计[J].中国设备工程,2021(09):142-144.

[2]高云聚.自动化控制技术在仪器仪表中的应用[J].集成电路应用,2021,39(04):286-287.DOI:10.19339/j.issn.1674-2583.2021.04.130.

[3]刘小莉,邓雯静,乔万勇.自动化与仪器仪表领域核心期刊高被引论文分析[J].自动化与仪器仪表,2021(03):1-6.DOI:10.14016/j.cnki.1001-9227.2021.03.001.