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【摘 要】 随着国民经济的飞速发展,人们对电力供应的稳定性和可靠性的要求越来越高。为了提高电力供应水平,近年来电力企业不断推进电力系统自动化进程。在电力系统中,合理运用PLC能够有效地提高电力系统的自动化水平。
【关键词】 PLC;电气工程;自动化控制
引言:
紧跟科学技术突飞猛进的时代步伐,建筑工程也不得不引出高端技术的电气自动化工程,该技术就是PLC。PLC系统具有可靠性高、功能完善、能耗低和维护方便等优点,在电力系统自动化工程中应用广泛。目前,在PLC的实际应用中出现了一些有待解决的问题,因此,在PLC分析的基础上,探究PLC在电力系统自动化工程中的具体应用,具有现实的理论意义与实践价值。
一、PLC的定义内涵
在电力系统中,PLC即是可编程控制器,PLC是一个在特殊工业环境下领用数字逻辑运算的方式控制电子装置的一种现代的控制程度,它具体通过采用编制程序的存储器对其PLC内部的存储程序进行系统的逻辑运算以及顺序计算,从而为电力系统的自动化工程与其它事业单位或者自动化工程解决各种类型的机械或生产过程的一种应用手段。
二、PLC的优点
具体而言,PLC在电力系统自动化工程应用中体现出了以下几个方面的优点。
2.1、编程语言简易。
作为工业控制计算机的PLC的编程语言相对简易,容易被工程技术人员所接受、领会。为不懂汇编语言、不懂计算机原理和不熟悉电子电路的人通过计算机进行工业控制提供了极大的便利。PLC编程语言中的梯形图余元的表达方式和图形符号非常接近于继电器电路图,通过少量的PLC开关逻辑控制指令,就能够实现继电器电路功能。
2.2、硬件配套齐全,用户使用方便,适应性强
PLC产品已经标准化、系列化、模块化,配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用,用户能灵活方便地进行系统配置,组成不同功能、不同规模的系统。PLC的安装接线也很方便,一般用接线端子连接外部接线。PLC有较强的带负载能力,可以直接驱动一般的电磁阀和小型交流接触器。
硬件配置确定后,可以通过修改用户程序,方便快速地适应工艺条件的变化。
2.3、可靠性较高
PLC采用大规模集成电路技术,生产制造工艺十分严格,采用了先进的内部电路抗干扰技术,使得其可靠性较高。例如,西门子的S7系列PLC能够到达35万小时的无故障工作时间。一些PLC由于采用了冗余CPU,能够到达更长的无故障工作时间。PLC的机外电路减少了开关节点和电气接线,从而显著降低了故障率。PLC具有硬件故障自我检测功能,如果一旦发生故障,就能够发出及时的报警信号,从而提升了PLC及控制系统的可靠性。
三、PLC的结构及其关键技术
3.1、PLC的结构与技术
PLC主要是采用电子技术、计算机技术、集成电路技术实现对电气设备的控制和管理,它的关键技术采用的是精密电子和集成电路技术,它的生产工艺比较严密,而且PLC的制造过程也比较严格,使得PLC结构抗干扰能力较强,可靠性的水平也能够满足自动化控制的要求,同时,PLC的安全性和稳定性能够有效的满足电气设备控制和管理的要求,由于PLC结构自身具有自动检测的功能,能够及时的发展电气设备在运行的中的故障,能够及时的发生警报,使得PLC在电气设备的自动化控制和管理中得到了广泛的应用。在PLC的系统结构中,主要输入、输出电路、系统的显示部分、系统程序的存储单元和用户程序的存储单元等相关的部分构成,共同实现对PLC电气工程系统系统的管理与控制。
3.2、PLC的控制技术
PLC系统的组成主要由硬件部分和软件部分组成,其中它的硬件部分主要是中央处理器(CPU)为中心部分,负责对系统的工作发出指令,软件部分主要实现对整个系统的工作进行控制。在PLC的应用过程中,它的工作原理与计算机的工作原理相似,在开始供电的时候,PLC的中央处理器首先对自身进行检测和诊断,其次是对整个PLC系统进行处理和分析,在PLC完成这些准备工作以后,就可以对用户制定的程序单进行扫描和分析,并对系统输入、输出线路的相关信息进行处理,对这些信息进行检测与分析,如果发现程序处理的过程中出现异常,PLC就会自动控制,停止工作。这是PLC的CPU又开始从自身的诊断程序开始分析,完成整个程序的扫描过程,直到系统能够正常的工作。
四、PLC技术在钢铁工业的应用
早在上世纪70年代,我国就开始引进了大批的PLC成套设备。例如宝钢在某项工程中一次性引入了200多台PLC。而到了上世纪八十年代中期,PLC技术已经较为普遍的应用于了钢铁行业的各个生产环节。PLC控制技术的特点是与传统机械良好结合,在运行过程中,经常作为独立控制主机,或者作为其他控制系统上的部分,及时采集相关的生产数据,实时对生产工序进行科学合理控制,这在钢铁工业各个生产环节中起着举足轻重的作用,并逐渐体现出它的经济和社会价值。PLC技术的普遍应用有效的提高了生产的效率。对于提高产品质量,有效提高经济效益和成果,有着积极地意义。
PLC控制技术在各大钢铁生产企业得到了广泛应用,技术的应用有效提高了设备生产的自动化程度,减轻了一线操作工人的劳动强度,对生产的经济效益起着有效的促进作用。PLC有着多种型号,它的应用形式常常作为DCS或者作为计算机控制系统上的部分。对数据的采样,基础级的工艺参数进行有效、直接的控制,由于机械设备内部提供了大量的、多样的软触点,和辅助继电器,有效的避免了传统继电器中存在的触点磨损、粘连等问题,PLC控制系统能够充分适应各种钢厂的恶劣环境。其特点是,能耗低、抗干扰能力强、高可靠系数等优点。据统计其平均无故障时间能达到几万到几十万小时。
PLC控制技术所采用的编程语言,由于其本身的特性,要面向问题,面向用户。所以所采用的控制语言直接、简明,能很好的表达被控制对象在输入输出之间存在的关系和动作方式。PLC技术要求严格控制时间精度,能以扫描控制的特有扫描控制方式,快速、确定、而且方便。基于以上优点,PLC自动控制技术能充分满足钢厂复杂工艺运作对相关系数的控制。
PLC安装和现场接线工艺简单,体积小,能得到扩展,而且易于和其他工作设备进行联接,在用PLC进行相关的设备改造设计、施工、调试过程中,几乎不影响正常生产工作生产。综上所述优点,在钢铁工业集中推广PLC控制技术,在改造老化设备、提高新生產线生产能力方面有着积极和有效的意义。
五、PLC控制技术在钢铁企业的发展前途
1、编程语言多样化、品种多样化发展方向。
2、向着分散型、智能型、总线型和功能模块化方向发展,在网络化和远程通信能力方面将得到进一步强化。
3、PLC将能实现更多的功能,更快的速度,并能够实现存储容量的扩展,相关控制系统处理信息的能力将得到有效提升,人机之间的界面处理将会更加友好,更加智能化。
4、PLC系统成本将随着硬件费用的降低,而相应的,在软件,集成等方面的费用则会相应的有所增加。随着中央处理和相关设备的完善,PLC的功能将得到进一步的提升。
六、结语
电气自动化的发展趋势应具备分布式、信息化及开放化。PLC是新一代可编程序控制技术,其控制系统将在人类电气自动化发展过程中发挥更加广泛的作用。企业需要实施有效的动态来控制和分析过程、纠错措施,集思广益的从根本上管好工程。为此,我们只有在不断提高工程技术的管理水平,并完善企业的管理制度,才能实现预期的工程建设目标,快速提升国民经济水平,造福全人类。
参考文献:
[1]韦思亮,申斌,孟庆杭.基于PLC的火力发电厂辅助车间控制系统优化设计[J].工业控制计算机,2010(7);
[2]叶晓晖.PLC在电气自动化的应用现状及发展前景概述[J].中国新技术新产品,2011(12);
[3]袁佑新,兰艳,吕琳.基于PROFIBUS-DP的钢铁造型生产线PLC控制系统设计[J].微计算机信息,2004(11).
【关键词】 PLC;电气工程;自动化控制
引言:
紧跟科学技术突飞猛进的时代步伐,建筑工程也不得不引出高端技术的电气自动化工程,该技术就是PLC。PLC系统具有可靠性高、功能完善、能耗低和维护方便等优点,在电力系统自动化工程中应用广泛。目前,在PLC的实际应用中出现了一些有待解决的问题,因此,在PLC分析的基础上,探究PLC在电力系统自动化工程中的具体应用,具有现实的理论意义与实践价值。
一、PLC的定义内涵
在电力系统中,PLC即是可编程控制器,PLC是一个在特殊工业环境下领用数字逻辑运算的方式控制电子装置的一种现代的控制程度,它具体通过采用编制程序的存储器对其PLC内部的存储程序进行系统的逻辑运算以及顺序计算,从而为电力系统的自动化工程与其它事业单位或者自动化工程解决各种类型的机械或生产过程的一种应用手段。
二、PLC的优点
具体而言,PLC在电力系统自动化工程应用中体现出了以下几个方面的优点。
2.1、编程语言简易。
作为工业控制计算机的PLC的编程语言相对简易,容易被工程技术人员所接受、领会。为不懂汇编语言、不懂计算机原理和不熟悉电子电路的人通过计算机进行工业控制提供了极大的便利。PLC编程语言中的梯形图余元的表达方式和图形符号非常接近于继电器电路图,通过少量的PLC开关逻辑控制指令,就能够实现继电器电路功能。
2.2、硬件配套齐全,用户使用方便,适应性强
PLC产品已经标准化、系列化、模块化,配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用,用户能灵活方便地进行系统配置,组成不同功能、不同规模的系统。PLC的安装接线也很方便,一般用接线端子连接外部接线。PLC有较强的带负载能力,可以直接驱动一般的电磁阀和小型交流接触器。
硬件配置确定后,可以通过修改用户程序,方便快速地适应工艺条件的变化。
2.3、可靠性较高
PLC采用大规模集成电路技术,生产制造工艺十分严格,采用了先进的内部电路抗干扰技术,使得其可靠性较高。例如,西门子的S7系列PLC能够到达35万小时的无故障工作时间。一些PLC由于采用了冗余CPU,能够到达更长的无故障工作时间。PLC的机外电路减少了开关节点和电气接线,从而显著降低了故障率。PLC具有硬件故障自我检测功能,如果一旦发生故障,就能够发出及时的报警信号,从而提升了PLC及控制系统的可靠性。
三、PLC的结构及其关键技术
3.1、PLC的结构与技术
PLC主要是采用电子技术、计算机技术、集成电路技术实现对电气设备的控制和管理,它的关键技术采用的是精密电子和集成电路技术,它的生产工艺比较严密,而且PLC的制造过程也比较严格,使得PLC结构抗干扰能力较强,可靠性的水平也能够满足自动化控制的要求,同时,PLC的安全性和稳定性能够有效的满足电气设备控制和管理的要求,由于PLC结构自身具有自动检测的功能,能够及时的发展电气设备在运行的中的故障,能够及时的发生警报,使得PLC在电气设备的自动化控制和管理中得到了广泛的应用。在PLC的系统结构中,主要输入、输出电路、系统的显示部分、系统程序的存储单元和用户程序的存储单元等相关的部分构成,共同实现对PLC电气工程系统系统的管理与控制。
3.2、PLC的控制技术
PLC系统的组成主要由硬件部分和软件部分组成,其中它的硬件部分主要是中央处理器(CPU)为中心部分,负责对系统的工作发出指令,软件部分主要实现对整个系统的工作进行控制。在PLC的应用过程中,它的工作原理与计算机的工作原理相似,在开始供电的时候,PLC的中央处理器首先对自身进行检测和诊断,其次是对整个PLC系统进行处理和分析,在PLC完成这些准备工作以后,就可以对用户制定的程序单进行扫描和分析,并对系统输入、输出线路的相关信息进行处理,对这些信息进行检测与分析,如果发现程序处理的过程中出现异常,PLC就会自动控制,停止工作。这是PLC的CPU又开始从自身的诊断程序开始分析,完成整个程序的扫描过程,直到系统能够正常的工作。
四、PLC技术在钢铁工业的应用
早在上世纪70年代,我国就开始引进了大批的PLC成套设备。例如宝钢在某项工程中一次性引入了200多台PLC。而到了上世纪八十年代中期,PLC技术已经较为普遍的应用于了钢铁行业的各个生产环节。PLC控制技术的特点是与传统机械良好结合,在运行过程中,经常作为独立控制主机,或者作为其他控制系统上的部分,及时采集相关的生产数据,实时对生产工序进行科学合理控制,这在钢铁工业各个生产环节中起着举足轻重的作用,并逐渐体现出它的经济和社会价值。PLC技术的普遍应用有效的提高了生产的效率。对于提高产品质量,有效提高经济效益和成果,有着积极地意义。
PLC控制技术在各大钢铁生产企业得到了广泛应用,技术的应用有效提高了设备生产的自动化程度,减轻了一线操作工人的劳动强度,对生产的经济效益起着有效的促进作用。PLC有着多种型号,它的应用形式常常作为DCS或者作为计算机控制系统上的部分。对数据的采样,基础级的工艺参数进行有效、直接的控制,由于机械设备内部提供了大量的、多样的软触点,和辅助继电器,有效的避免了传统继电器中存在的触点磨损、粘连等问题,PLC控制系统能够充分适应各种钢厂的恶劣环境。其特点是,能耗低、抗干扰能力强、高可靠系数等优点。据统计其平均无故障时间能达到几万到几十万小时。
PLC控制技术所采用的编程语言,由于其本身的特性,要面向问题,面向用户。所以所采用的控制语言直接、简明,能很好的表达被控制对象在输入输出之间存在的关系和动作方式。PLC技术要求严格控制时间精度,能以扫描控制的特有扫描控制方式,快速、确定、而且方便。基于以上优点,PLC自动控制技术能充分满足钢厂复杂工艺运作对相关系数的控制。
PLC安装和现场接线工艺简单,体积小,能得到扩展,而且易于和其他工作设备进行联接,在用PLC进行相关的设备改造设计、施工、调试过程中,几乎不影响正常生产工作生产。综上所述优点,在钢铁工业集中推广PLC控制技术,在改造老化设备、提高新生產线生产能力方面有着积极和有效的意义。
五、PLC控制技术在钢铁企业的发展前途
1、编程语言多样化、品种多样化发展方向。
2、向着分散型、智能型、总线型和功能模块化方向发展,在网络化和远程通信能力方面将得到进一步强化。
3、PLC将能实现更多的功能,更快的速度,并能够实现存储容量的扩展,相关控制系统处理信息的能力将得到有效提升,人机之间的界面处理将会更加友好,更加智能化。
4、PLC系统成本将随着硬件费用的降低,而相应的,在软件,集成等方面的费用则会相应的有所增加。随着中央处理和相关设备的完善,PLC的功能将得到进一步的提升。
六、结语
电气自动化的发展趋势应具备分布式、信息化及开放化。PLC是新一代可编程序控制技术,其控制系统将在人类电气自动化发展过程中发挥更加广泛的作用。企业需要实施有效的动态来控制和分析过程、纠错措施,集思广益的从根本上管好工程。为此,我们只有在不断提高工程技术的管理水平,并完善企业的管理制度,才能实现预期的工程建设目标,快速提升国民经济水平,造福全人类。
参考文献:
[1]韦思亮,申斌,孟庆杭.基于PLC的火力发电厂辅助车间控制系统优化设计[J].工业控制计算机,2010(7);
[2]叶晓晖.PLC在电气自动化的应用现状及发展前景概述[J].中国新技术新产品,2011(12);
[3]袁佑新,兰艳,吕琳.基于PROFIBUS-DP的钢铁造型生产线PLC控制系统设计[J].微计算机信息,2004(11).