時間:2022-12-23 10:10:41
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0前言
通過將PLC技術(shù)高效應(yīng)用在電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)內(nèi),可以有效解決傳統(tǒng)電力工程自動化控制運行期間的缺陷問題,為實現(xiàn)電氣設(shè)備全過程、全時段管控目標(biāo)提供了重要技術(shù)支持?,F(xiàn)階段PLC技術(shù)日漸成熟,其在電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用也愈加廣泛。為使電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮出應(yīng)有的作用,還應(yīng)當(dāng)結(jié)合控制系統(tǒng)及PLC技術(shù)應(yīng)用特征,對電氣設(shè)備自動化系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化及完善。
1概述PLC技術(shù)
1.1PLC技術(shù)概念PLC技術(shù)又被稱之為可編程邏輯控制器,是專門為工業(yè)環(huán)境下設(shè)計出的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)[1]。PLC控制器內(nèi)部設(shè)置了可編程儲存裝置,用于儲存邏輯運算、順序控制、定時、算術(shù)運算等操作指令??删幊踢壿嬁刂破鲀?nèi)部具有的微處理器主要被應(yīng)用于自動化控制數(shù)學(xué)運算控制器中,可以將控制指令隨時載入并執(zhí)行??删幊踢壿嬁刂破鲀?nèi)部包括CPU、指令及數(shù)據(jù)內(nèi)存、電源、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換等功能模塊,可滿足邏輯控制、時序控制、模擬控制等要求。
1.2PLC技術(shù)應(yīng)用原理在將PLC技術(shù)應(yīng)用在電力工程自動化控制內(nèi),需要經(jīng)過輸入采樣、程序執(zhí)行、系統(tǒng)輸出三大流程。在輸入采樣過程中,可編程邏輯控制器使用數(shù)據(jù)掃描方式,全方位采集電氣設(shè)備運行期間的各類數(shù)據(jù)信息。在數(shù)據(jù)輸入完成后,執(zhí)行相關(guān)的輸出刷新操作指令。輸出刷新期間,可編程邏輯控制器內(nèi)的CPU會將映像狀態(tài)及上一次輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理,將數(shù)據(jù)存儲在電路內(nèi)部,對外設(shè)驅(qū)動操作。與其他控制系統(tǒng)相比,可編程邏輯控制器可以對電力工程自動化控制的開關(guān)、順序及閉環(huán)進(jìn)行全方位管控,確保電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)能夠更加適用于復(fù)雜環(huán)境。
1.3PLC技術(shù)特點PLC作為一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)主要被應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境下。在PLC系統(tǒng)運行期間還借助了可編程儲存器,用于內(nèi)部儲存執(zhí)行邏輯運算、定時、算術(shù)運算等操作指令,借助數(shù)字式、模擬式的輸出及輸入控制各類生產(chǎn)機械設(shè)備運行全過程[2]。PLC系統(tǒng)需要使用順序掃描、不斷循環(huán)的方式運行。在PLC運行期間,內(nèi)部CPU裝置應(yīng)當(dāng)根據(jù)用戶合理要求,將編制好的內(nèi)容存儲在用戶存儲器內(nèi),依照指令序號進(jìn)行周期性循環(huán)掃描。就目前來看,微處理器、計算機與數(shù)字通訊技術(shù)發(fā)展速度不斷加快,PLC系統(tǒng)被更加廣泛地應(yīng)用在各工業(yè)領(lǐng)域,對實現(xiàn)工業(yè)高質(zhì)、高效化生產(chǎn)具有重要意義。
2PLC技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用優(yōu)勢
在電氣工程自動化控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù),實際表現(xiàn)出的技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢可體現(xiàn)在以下方面。1)PLC技術(shù)的通用性強,使用便捷。PLC技術(shù)具有自由操作便捷、通用性強等特征,相關(guān)工作人員不需要較為系統(tǒng)地學(xué)習(xí)計算機技術(shù)就可熟練操作PLC軟件。PLC系統(tǒng)開發(fā)時間短,能夠在不拆卸設(shè)備零部件的情況下優(yōu)化電力設(shè)備控制方案,對施工現(xiàn)場的實際程序進(jìn)行優(yōu)化及完善。PLC技術(shù)能夠有效改良傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)中的不足之處,優(yōu)化控制柜設(shè)計與安裝工作內(nèi)容,從根本上提升電氣工程自動化控制系統(tǒng)運行水平。2)抗干擾作用顯著[3]。通過在電氣工程自動化控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù),能夠有效規(guī)避外界因素對系統(tǒng)整體運行效果造成的不利影響。PLC設(shè)備可代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器裝置中的復(fù)雜中間元件,控制接線數(shù)量,有效避免因接觸不良導(dǎo)致的工程設(shè)備故障問題。應(yīng)用PLC技術(shù)也可以切實保障各軟件的抗干擾水平,降低故障問題發(fā)生幾率,確保電氣工程能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)、高效地運行目標(biāo)。3)后期維護(hù)量較少。借助PLC技術(shù)可以有效控制電氣工程自動化系統(tǒng)實際運行期間的故障問題發(fā)生幾率。PLC技術(shù)具有自我診斷與故障解決功能,可以結(jié)合電氣設(shè)備實際運行情況發(fā)現(xiàn)與解決存在于設(shè)備運行期間的各類問題,制定出專項可行的解決對策。
3PLC技術(shù)在電力工程自動化控制中的具體應(yīng)用
在電氣工程自動化建設(shè)與實際發(fā)展過程中,PLC控制技術(shù)得到了進(jìn)一步創(chuàng)新及完善,電氣工程從原有手動控制轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)階段自動化控制,并形成了以計算機系統(tǒng)為主的存儲控制系統(tǒng)。PLC系統(tǒng)內(nèi)部硬件主要由電源、存儲器、中央處理單元、功能模塊及接口電路組成。由于PLC技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢十分顯著,能夠有效解決存在于原有計算機控制系統(tǒng)中的不足之處,實現(xiàn)對復(fù)雜電氣工程、電氣設(shè)備的控制與管理目標(biāo)[4]。現(xiàn)階段,PLC技術(shù)主要有模塊式與箱體式兩種結(jié)構(gòu),需要結(jié)合電氣工程實際建設(shè)要求,選擇合理的PLC技術(shù)形式,并對PLC內(nèi)部系統(tǒng)進(jìn)行不斷地延伸及拓展。
3.1PLC技術(shù)在順序控制中的應(yīng)用順序控制是電力工程自動化控制電器輔助中的主要控制項目之一,可切實滿足電力工程自動化控制高效節(jié)能目標(biāo),在自動化生產(chǎn)作業(yè)中受到了高度關(guān)注。具體而言,將PLC技術(shù)取代傳統(tǒng)電器自動化控制系統(tǒng)電器輔助裝置,可以使電氣設(shè)備運行及工藝流程得到精準(zhǔn)控制,借助信息模塊、通訊總線協(xié)調(diào)應(yīng)用等方式,能夠切實提升電力工程自動化控制運行期間的可控性。目前,在PLC技術(shù)日漸完善的背景下,該控制系統(tǒng)取代了電力工程自動化控制運行期間的人力控制方式,實現(xiàn)了強電控制目標(biāo),切實提升了電力工程自動化控制的智能化水平。具體來說,在電力工程自動化控制內(nèi)部使用PLC技術(shù),借助遠(yuǎn)程控制站、傳感器等采集電力工程自動化控制現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息。相關(guān)操作人員借助終端顯示屏接口了解電力工程自動化控制運行狀態(tài),并對自動化設(shè)備運行參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)整。
3.2PLC技術(shù)在開關(guān)量控制中的應(yīng)用原電氣控制系統(tǒng)的內(nèi)部主要包括電磁性繼電器,在實際運行期間極易出現(xiàn)觸點故障問題,嚴(yán)重影響到系統(tǒng)整體運行效果,導(dǎo)致系統(tǒng)整體運行可靠性下降。而通過將PLC技術(shù)應(yīng)用在電力工程自動化控制的開關(guān)量控制過程中,可以有效控制繼電器實物元件,切實提升系統(tǒng)運行期間的各項功能,使電力工程自動化控制內(nèi)部斷路器能夠?qū)崿F(xiàn)集中控制,增強了實際運行期間的可控性[5]。不僅如此,以PLC技術(shù)為主的電力工程自動化控制還具有數(shù)據(jù)處理與邏輯推斷功能,在切實提高系統(tǒng)運行期間抗干擾能力的同時,也能夠擴大系統(tǒng)實際應(yīng)用范圍,確保該系統(tǒng)能夠在保障電氣設(shè)備正常運行中發(fā)揮出重要作用。在傳統(tǒng)繼電器應(yīng)用過程中,短路通斷控制反應(yīng)較為緩慢,無法實現(xiàn)快速傳輸信息質(zhì)量的目標(biāo),存在于電氣設(shè)備中的故障問題難以得到及時解決。通過利用PLC技術(shù),可以快速判斷電氣工程開關(guān)量控制環(huán)節(jié)中的故障問題及故障產(chǎn)生原因,并結(jié)合原因制定出專項可行的解決方案。
3.3PLC技術(shù)在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用電氣自動化閉環(huán)控制系統(tǒng)可進(jìn)一步擴大實際控制范圍,對控制模塊功能進(jìn)行補充與優(yōu)化。閉環(huán)控制系統(tǒng)泵機主要采用自動控制、現(xiàn)場控制箱手動控制、機旁手動啟動功能。如使用PLC制動啟動系統(tǒng)可在啟動泵機的過程中,依照泵機使用時間選擇合理的設(shè)備。在使用泵機旁手動啟動期間,需要對現(xiàn)場開關(guān)進(jìn)行調(diào)試處理,依照每臺泵的運行時間設(shè)定可靠控制方案[6]。通過將PLC控制系統(tǒng)與常規(guī)控制系統(tǒng)進(jìn)行有機結(jié)合,可在電氣自動化泵類電機內(nèi)部設(shè)置安全回路。在PLC控制系統(tǒng)因故障問題而停止運行的情況下,常規(guī)控制系統(tǒng)也可以發(fā)揮出顯著的控制作用,保障生產(chǎn)系統(tǒng)安全可靠運行。
3.4PLC技術(shù)在模擬量控制中的應(yīng)用電力工程自動化控制模擬量包括電壓、電流、壓力及溫度等參數(shù),這些參數(shù)可以借助PRC技術(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)控制[5]。對電力工程自動化控制內(nèi)部數(shù)據(jù)量及模擬量進(jìn)行轉(zhuǎn)換,數(shù)據(jù)輸入到指定模塊,使電力工程自動化控制運行狀態(tài)能夠得到全面控制。
4PLC技術(shù)在電力工程自動化控制中的發(fā)展趨勢
為從根本上發(fā)揮出PLC技術(shù)在電力工程自動化控制中的應(yīng)用有效性,需做好PLC系統(tǒng)調(diào)試工作,確保該技術(shù)能夠滿足關(guān)鍵工作開展要求,對電力工程自動化控制運行狀態(tài)進(jìn)行綜合評估[7]。對系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的故障問題進(jìn)行及時記錄,要求備份修改后的軟件。積極引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)計理念及技術(shù),從根本上提升PLC系統(tǒng)的抗干擾能力,如使用更加先進(jìn)的電源設(shè)施,降低周邊不穩(wěn)定因素對電網(wǎng)運行質(zhì)量及效率造成的不利影響,使PLC控制系統(tǒng)接地方式能夠更加適用于各類電力工程自動化控制中。同時,在PLC技術(shù)未來發(fā)展的過程中,還需要進(jìn)一步增強PLC系統(tǒng)運行期間的穩(wěn)定性,避免系統(tǒng)運行受到周圍環(huán)境影響而出現(xiàn)計算結(jié)果誤差問題。為切實滿足電氣自動化系統(tǒng)運行水平,PLC系統(tǒng)操作流程需要被進(jìn)一步簡化,切實增強系統(tǒng)實際維護(hù)過程中的便捷性。加強PLC技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合程度,為電氣工程自動化控制系統(tǒng)提供更為全面的服務(wù),確保電氣工程自動化控制系統(tǒng)能夠始終保持良好的應(yīng)用水平。
5結(jié)語
通過將PLC技術(shù)應(yīng)用在電力工程自動化控制中,可以從根本上提升系統(tǒng)運行期間的質(zhì)量及效率,保障系統(tǒng)安全可靠運行。為使PLC控制技術(shù)發(fā)揮出應(yīng)有的積極作用,相關(guān)部門應(yīng)結(jié)合電力工程自動化控制運行需求,研發(fā)出功能完善的PLC控制器,進(jìn)一步降低電氣設(shè)備運行故障問題的發(fā)生幾率,為各領(lǐng)域生產(chǎn)經(jīng)營建設(shè)供給充足的電力資源。
作者:楊明川 單位:中國水機水電第七工程局有限公司
服裝設(shè)計專業(yè)能力論文2
PLC是一項先進(jìn)的電子技術(shù),它結(jié)合了計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。如今它在電氣自動化領(lǐng)域的使用范圍十分廣泛,PLC技術(shù)的運用有效提高了電氣控制效率。目前,PLC技術(shù)在電氣工程中的運用獲得了良好的效果,技術(shù)人員可以不斷地對這種技術(shù)進(jìn)行研究和優(yōu)化,從而促進(jìn)PLC技術(shù)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用。PLC技術(shù)搭載的儲存器能夠?qū)Σ杉降男畔⑦M(jìn)行實時編譯,同時它還可以根據(jù)實際情況對程序作出相應(yīng)的更改。PLC技術(shù)在實際運行的過程中,首先會對信息進(jìn)行掃描識別,將識別到的有效信息上傳到系統(tǒng)當(dāng)中;其次,系統(tǒng)會利用事先編寫好的程序來翻譯采集到的信息;最后系統(tǒng)會自動輸出翻譯結(jié)果。
1介紹PLC技術(shù)
1.1PLC的產(chǎn)生和發(fā)展歷史在20世紀(jì)初期,研究人員通過將繼電器等各類用電器通過串并聯(lián)等不同的接線方式連接,最終成功實現(xiàn)了利用小電流來遠(yuǎn)程控制大電流的目標(biāo)。此后,通過研究人員的利用,又研究出了時間繼電器等低壓電器,這些低壓電器在電力控制系統(tǒng)中的運用,滿足了簡單接線方式搭建的電力控制系統(tǒng)無法滿足人們實際控制需求的問題。隨著科技的發(fā)展,人們對電力控制系統(tǒng)的需求也在不斷提升。然而,傳統(tǒng)電力控制系統(tǒng)存在控制精準(zhǔn)度低以及安裝成本高的問題。后來,隨著計算機控制技術(shù)的成熟,人們嘗試著將計算機控制系統(tǒng)運用到了電氣控制領(lǐng)域并取得了良好的應(yīng)用效果。同時,研究人員還研究出了可編程的邏輯控制器。到了20世紀(jì)末期,計算機控制技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等先進(jìn)的技術(shù)手段被廣泛地用于電力控制系統(tǒng)當(dāng)中。同時,傳統(tǒng)的單片機處理器所構(gòu)成的控制元件也被先進(jìn)的微機化可控制編程器取代了。這些先進(jìn)技術(shù)的運用,有效提高了遠(yuǎn)程控制電氣設(shè)備的精準(zhǔn)度,推動了PLC技術(shù)的發(fā)展。
1.2PLC技術(shù)的內(nèi)涵可編程控制器(ProgrammableLogicController)簡稱PLC是21世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一種新型自動化控制裝置。從本質(zhì)上看,PLC就是一種可編輯的邏輯控制裝置,它的工作就是利用電子操作系統(tǒng)當(dāng)中人為編寫的計算機程序,通過計算機運算來翻譯系統(tǒng)采集到的信息,最終按照翻譯的結(jié)果對電氣設(shè)備的允許狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。PLC技術(shù)可以通過人為手段進(jìn)行編寫,工作人員只需要將相關(guān)數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)當(dāng)中,系統(tǒng)就利用事先編寫好的程序自動處理這些數(shù)據(jù),通過編程計算結(jié)果,PLC技術(shù)就能精準(zhǔn)地控制工作人員想要控制的設(shè)備。PLC技術(shù)多用于工業(yè)領(lǐng)域,因此設(shè)計者在設(shè)計PLC技術(shù)時,就必須保證PLC技術(shù)能夠與電氣自動化系統(tǒng)自然地銜接起來,只有這樣才能提高PLC技術(shù)的實際應(yīng)用價值。如今,現(xiàn)代PLC技術(shù)已經(jīng)能夠精確地控制各類設(shè)備,同時PLC技術(shù)所使用到的算法也得到了優(yōu)化,在此背景下,PLC技術(shù)在電氣自動化領(lǐng)域運用,大大降低了電氣自動化控制的難度,提高了電氣自動化系統(tǒng)運行的效率。相信隨著PLC技術(shù)的不斷優(yōu)化升級,它將廣泛地滲透到各行各業(yè),以不同的形式發(fā)揮價值。
1.3PLC的特點(1)PLC技術(shù)十分實用。PLC技術(shù)可以針對工程實際需要,將其與電力控制系統(tǒng)進(jìn)行個性化的結(jié)合,運用現(xiàn)代計算機技術(shù)對組合結(jié)果進(jìn)行綜合分析,確保它能夠滿足工程的全部要求。(2)PLC的體積較小,因此它具備便攜性的特點。PLC技術(shù)的運用范圍十分廣泛,為了保證各個領(lǐng)域的技術(shù)人員都能快速掌握它的使用方法,設(shè)計者將它的編程語言設(shè)計得十分簡單。(3)PLC技術(shù)具有抗干擾性。PLC技術(shù)所使用到的編碼控制器具有較強的抗干擾能力,因此它能夠在復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境下滿足電氣自動化的控制要求。使用PLC技術(shù)的過程中,工作人員只需要輸入簡單的輸出輸入碼,并且編譯環(huán)節(jié)單一,因此利用PLC技術(shù)不會由于轉(zhuǎn)化過程復(fù)雜造成編碼錯亂的問題。
1.4設(shè)計原則在PLC系統(tǒng)設(shè)計的過程中,只有遵循相關(guān)設(shè)計原則,才能保證系統(tǒng)在運行中發(fā)揮出最優(yōu)效果。首先,為了保證系統(tǒng)能夠安全高效地運行,必須要遵循安全原則。其次,在確保系統(tǒng)性能良好的前提下,需要盡可能地提高PLC系統(tǒng)為企業(yè)創(chuàng)造的經(jīng)濟效益,因此要遵循成本最低原則。2分析PLC技術(shù)在電氣工程自動化控制中運用的優(yōu)勢PLC技術(shù)在電氣工程中的運用,具有許多優(yōu)勢。首先,PLC技術(shù)的接線方式簡單,安裝步驟簡單。在實際安裝的過程中,由于PLC是一個整體,工作人員只需要按照規(guī)定將相應(yīng)的傳輸線與電源相連即可。因此安裝PLC的步驟簡單,出錯率較低。PLC技術(shù)在運用的過程中,安全系數(shù)較高,運行過程也比較穩(wěn)定,因此它能夠有效提高電氣自動化控制效率。同時,PLC技術(shù)在使用的過程中消耗的能源較低,具有一定的節(jié)能效果。其次,在實際使用PLC系統(tǒng)的過程中,由于它的適應(yīng)性較強,因此它能夠與電氣自動化設(shè)備快速地融合起來,運行效率較高。最后,PLC系統(tǒng)雖然是一種先進(jìn)的高科技系統(tǒng),但是它的操作方法十分簡單。技術(shù)人員并不需要學(xué)習(xí)計算機專業(yè)知識,就可以快速地掌握該系統(tǒng)的使用方法。PLC系統(tǒng)還具體自動識別功能,它能夠自動分析判斷掃描出的數(shù)據(jù)是否是有效數(shù)據(jù)[1]。
3PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中的使用
3.1PLC技術(shù)在順序控制系統(tǒng)的使用通過在順序系統(tǒng)當(dāng)中使用PLC技術(shù),能夠起到提高系統(tǒng)工作效率的作用。為了保證PLC系統(tǒng)能夠切實地提高控制系統(tǒng)的運行效率,工作人員必須預(yù)先設(shè)計科學(xué)的運行方案和完整的系統(tǒng)運轉(zhuǎn)流程。同時,為了應(yīng)對突發(fā)狀況,有必要通過分析可能發(fā)生的特定情況,利用PLC系統(tǒng)編寫特殊設(shè)定程序。在發(fā)電廠當(dāng)中,對于一些極端天氣或者特殊場合,工作人員都沒有辦法人工控制設(shè)備。為了保證發(fā)電廠能夠持續(xù)發(fā)電,就必須要利用機械運轉(zhuǎn)來處理燃燒殘余物。首先,利用PLC系統(tǒng)來實現(xiàn)設(shè)備的自動化控制,能夠保證發(fā)電廠自動運行完成發(fā)電工作。其次,PLC系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)機械地自動運轉(zhuǎn),進(jìn)而保證燃燒殘余物能夠得到及時處理,推動發(fā)電廠持續(xù)運轉(zhuǎn)。最后,使用PLC系統(tǒng),能夠通過編寫程序,當(dāng)故障發(fā)生時及時向工作人員發(fā)出警示,以此提高故障處理效率,避免發(fā)生更嚴(yán)重的故障問題,為企業(yè)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失[2]。
3.2在控制開關(guān)量邏輯中的使用傳統(tǒng)的電氣操作系統(tǒng)當(dāng)中,由于開關(guān)程序十分復(fù)雜,在實際控制的過程中比較容易出錯。通過使用PLC對開關(guān)操作系統(tǒng)的邏輯程序進(jìn)行重新編寫,有利于簡化邏輯,提高控制效率。PLC具有良好的抗干擾能力,在實際運行的過程中PLC系統(tǒng)的安全系數(shù)也比較高。電氣設(shè)備的運行環(huán)境十分復(fù)雜,使用PLC系統(tǒng),能夠有效降低環(huán)境因素對電氣設(shè)備造成的干擾,保障控制系統(tǒng)高效運行。利用PLC系統(tǒng)重新編訂開關(guān)控制邏輯的方法是:(1)在編寫程序前,要了解其主要控制功能。技術(shù)人員需要結(jié)合該程序需要控制的功能,對輸入信號和輸出信號構(gòu)建函數(shù)關(guān)系式。根據(jù)構(gòu)建的函數(shù),需要繪制出相應(yīng)的邏輯狀態(tài)表。(2)根據(jù)繪制的邏輯狀態(tài)表,工作人員應(yīng)當(dāng)對上述函數(shù)進(jìn)行簡化。接著,工作人員就可以依照簡化后的式子來制定邏輯指令。對于編寫的指令,需要工作人員進(jìn)行I/0分配,得到PLC梯形圖。另外,如果需要滿足特殊情況,需要工作人員在原始指令的基礎(chǔ)上再編寫特殊指令,然后再對指令進(jìn)行合理的修改。(3)技術(shù)人員需要將編寫完成的PLC指令輸入到控制系統(tǒng)當(dāng)中。此時,技術(shù)人員根據(jù)預(yù)先設(shè)計好的控制指令,輸入變量,當(dāng)變量計算結(jié)果等于開關(guān)賦值時,系統(tǒng)會自動開啟,不同則會關(guān)閉系統(tǒng)。我們通常會將一個主PLC和8個子PLC組合起來,共同完成煤礦開采過程中需要使用到的裝載機等裝置。在此過程中,主PLC需要輸入的信號采煤啟動信號和隔離開關(guān)的開閉狀態(tài)信號等,需要輸出的則是外部聯(lián)絡(luò)的信號。子PLC需要輸入驅(qū)動器的開閉信號和電流信號,輸出驅(qū)動器的啟停信號。PLC系統(tǒng)不僅操作簡單出錯率低,同時由于它的短路保護(hù)時間一般小于或等于100ms,因此故障發(fā)生概率也很低[3]。
3.3在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的使用在PLC技術(shù)的基礎(chǔ)上設(shè)計出的電氣自動化系統(tǒng)智能化程度較高。首先,由于PLC系統(tǒng)的抗干擾能力較強,因此使用PLC系統(tǒng)設(shè)計電氣自動化系統(tǒng)靈活程度較高,同時設(shè)計出的自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性也比較高。傳統(tǒng)模式下,一般通過人工手動控制來操作電力工程控制系統(tǒng)。如今,科學(xué)技術(shù)得到了發(fā)展,先進(jìn)的PLC技術(shù)在電氣工程中廣泛使用。利用PLC技術(shù)來控制電氣系統(tǒng),能夠有效提高系統(tǒng)控制的智能化程度,保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運行。同時,相較于傳統(tǒng)的人工控制手法,先進(jìn)的自動化控制效率也十分高。PLC技術(shù)可以利用閉環(huán)控制的方法,實現(xiàn)對各類電子元件的自動化控制。PLC技術(shù)可以智能化控制電機動力泵的運行過程。在動力泵運行的過程,PLC系統(tǒng)會對動力泵運行的全過程實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測,這種方式有利于全面提高動力泵運行效率。在此過程中,PLC系統(tǒng)還能夠通過分析動力泵的實際運行狀態(tài),科學(xué)地控制動力泵的開關(guān)。由此可知,PLC技術(shù)在動力泵運行過程中的使用,有利于全面提高動力泵的運行效果,保障動力泵安全穩(wěn)定地運行[4]。
3.4實現(xiàn)自動控制通常來說電氣控制系統(tǒng)都是由各類精密零件組成的大體積控制系統(tǒng)。如果,采用傳統(tǒng)的人工控制方法來控制該系統(tǒng),出錯率較高。一旦工程人員疏忽,就可能導(dǎo)致整個控制系統(tǒng)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的故障問題,損害企業(yè)的經(jīng)濟利益。因此,使用PLC系統(tǒng)實現(xiàn)電氣控制系統(tǒng)的自動化控制,有利于及時發(fā)現(xiàn)和處理電氣自動化控制系統(tǒng)運行過程中存在的各類問題,同時還能夠提高控制的精準(zhǔn)度,降低故障發(fā)生的概率。
3.5抗干擾能力根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn),環(huán)境因素會對PLC系統(tǒng)的使用產(chǎn)生應(yīng)當(dāng)?shù)母蓴_。因此,技術(shù)人員需要積極探索PLC系統(tǒng)的優(yōu)化方案,以此來滿足市場上對PLC系統(tǒng)抗干擾性能的要求。技術(shù)人員可以和實際使用PLC系統(tǒng)工作的技術(shù)人員一同探討PLC系統(tǒng)存在的問題,通過進(jìn)行技術(shù)交流找到可行的優(yōu)化方案,提高PLC系統(tǒng)的抗干擾能力。同時,企業(yè)和國家還可以加大科研資金投入。此外,企業(yè)要加強員工培訓(xùn),提高技術(shù)人員使用PLC技術(shù)的能力。最后,企業(yè)可以組織技術(shù)人員一同參與到科研工作當(dāng)中,共同探討提高PLC系統(tǒng)抗干擾能力的可行性方案[5]。
4PLC技術(shù)在電氣工程自動化控制的發(fā)展方案
科研人員應(yīng)當(dāng)繼續(xù)PLC技術(shù),保障PLC技術(shù)能夠滿足不斷提高電氣控制要求。(1)除了理論研究,國家還應(yīng)當(dāng)加大資金投入,鼓勵科研人員在進(jìn)行理論研究后開展實踐研究,只有進(jìn)行實踐,才能切實提高PLC技術(shù)的實用性。此外,通過實踐,能夠加快新的科研成果被切實地運用在電氣控制工作當(dāng)中,使其與傳統(tǒng)技術(shù)融合發(fā)展。(2)當(dāng)前,PLC技術(shù)在眾多電氣控制技術(shù)中脫穎而出的主要原因就是它具有較強的抗干擾能力。但是,隨著科技的發(fā)展,電氣自動化控制也需要更強的抗干擾能力。因此,科研人員需要不斷探索減少電網(wǎng)對PLC技術(shù)產(chǎn)生的干擾,優(yōu)化PLC的屏蔽功能。隨著電氣工程行業(yè)的市場競爭越來越激烈,優(yōu)化PLC系統(tǒng)的抗干擾能力能夠有效提高工程的市場競爭能力。(3)電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展需要大量的人才支持,因此,國家要加強相關(guān)人才的培養(yǎng)。并且,在培養(yǎng)電氣系統(tǒng)控制人才的過程中,要培養(yǎng)他們對PLC系統(tǒng)的運用技能,只有這樣才能保證他們在設(shè)計的過程中,將實際的控制需求與設(shè)計結(jié)合起來,有效地融合PLC技術(shù)與電氣自動化控制技術(shù)。(4)為了保證PLC技術(shù)能在電氣工程中得到有效地使用,就需要制定明確的PLC技術(shù)使用標(biāo)準(zhǔn),保證該技術(shù)的開發(fā)和運用工作規(guī)范化進(jìn)行。此外,在電氣工程自動化控制工作中實際運用PLC技術(shù)時,有必要提高系統(tǒng)使用部門和開發(fā)部門之間的溝通效率。最后,當(dāng)運行環(huán)境十分惡劣的情況下,還需要及時建設(shè)防干擾設(shè)備來保障PLC技術(shù)的正常運行。
5結(jié)語
通過上面的論述可以知道,PLC技術(shù)在電氣工作及其自動化系統(tǒng)中的使用,有效提高了電氣控制的智能化程度。企業(yè)及相關(guān)科研人員,需要根據(jù)市場的實際需求,明確PLC系統(tǒng)的發(fā)展方向,制定科學(xué)的使用方案,保障PLC系統(tǒng)在實際運用的過程中發(fā)揮出最大價值。
作者:周寶星 單位:輝縣市職業(yè)中等專業(yè)學(xué)校
服裝設(shè)計專業(yè)能力論文3
在現(xiàn)代生活中,對“智能化技術(shù)”的理解一般為:以計算機或其他智能設(shè)備作為主要的“控制端”,結(jié)合精密傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、定位技術(shù)等,對目標(biāo)設(shè)備進(jìn)行定向控制——通過操作計算機,對設(shè)備定向發(fā)布控制命令,使設(shè)備當(dāng)前的工況發(fā)生對應(yīng)的調(diào)整。總體而言,智能化技術(shù)在實際操作和應(yīng)用中已經(jīng)取得了非常好的反饋效果,一般特性為能夠大幅度改善操作者作業(yè)環(huán)境、降低人工作業(yè)強度、提高作業(yè)質(zhì)量以及工作效率。此外,一些危險程度較高的場合無需人工前往,均可在智能化設(shè)備及技術(shù)的控制下完成高安全性探索,實用性極強。
1智能化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程及其自動化中的優(yōu)勢分析
1.1能夠進(jìn)一步優(yōu)化升級對機械設(shè)備的控制水平人工智能是信息時代的代表性技術(shù)之一,與大數(shù)據(jù)分析、物聯(lián)網(wǎng)、云技術(shù)合稱“大智移云”。針對“智能”進(jìn)行理解時可以得出如下結(jié)論:“智能”描述的事物是“非人類”,但參照的對象是“人類”。這是因為人類不同于地球上其他任何事物,具備的最大特點在于:人類是“具有智慧”的生物,人類的大腦能夠思考問題,能夠根據(jù)事物本身、所處環(huán)境等發(fā)生的變化作出相關(guān)反應(yīng),從而有效解決問題。從這個角度來看,所謂“智能”便是通過特定的方式,使其他事物在一定程度上具備與人相似的功能。但這種“智能”必須建立在“人工控制”之下,可以作2個方面的解釋:其一,由特定的人員對事物(主要是設(shè)備)進(jìn)行定向控制。比如以計算機等智能設(shè)備作為遠(yuǎn)端的主要控制設(shè)備,在設(shè)備端設(shè)置信號接收端以及控制器,二者之間采用能夠傳輸特定形式信號的線纜進(jìn)行連接。當(dāng)操作人員在遠(yuǎn)端使用計算機設(shè)備發(fā)出指令時,設(shè)置在設(shè)備上的信息接收裝置便會按照預(yù)設(shè)的控制程序,自動操作機械設(shè)備完成某種特定的動作,這便是最常見的智能化控制。其二,進(jìn)一步圍繞“控制設(shè)備執(zhí)行某種工況”的智能程度進(jìn)行加強,主要通過優(yōu)化或升級控制程序,使受控制的機械設(shè)備呈現(xiàn)出類似人情況,在無需人工介入的情況下自動執(zhí)行某項程序,從而解決現(xiàn)場問題?,F(xiàn)階段,第一種智能化控制方式已經(jīng)在電氣工程及其自動化中得到了廣泛應(yīng)用,而第二種同樣在全面推行??傮w而言,智能化技術(shù)的應(yīng)用能夠不斷優(yōu)化升級對電氣工程及其自動化設(shè)備的控制水平。
1.2能夠?qū)Ψ亲詣踊?、半自動化電氣工程設(shè)備進(jìn)行有效改造升級,控制成本對很多電氣工程及其自動化領(lǐng)域的從業(yè)者來說,自身所在企業(yè)的規(guī)模并不是很大,且可能受資金、技術(shù)等因素的制約,導(dǎo)致長時間使用非自動化、半自動化、基礎(chǔ)性自動化的設(shè)備。但并不意味著無法實現(xiàn)對這類設(shè)備進(jìn)行智能化控制。一種行之有效的方法為,可以在設(shè)備端設(shè)置PLC可編程邏輯控制裝置。這種裝置體積小、性能強大、兼容性高,能夠通過多種多樣的方式與電氣工程相關(guān)設(shè)備進(jìn)行連接。實際上,借助PLC裝置,電氣工程設(shè)備與計算機控制系統(tǒng)之間便擁有了一座能夠無障礙傳遞信息的橋梁——計算機發(fā)布的控制指令首先被PLC裝置接收,PLC端直接解析相關(guān)命令,并調(diào)用內(nèi)部預(yù)先存儲的控制程序,控制電氣設(shè)備調(diào)整工況。這種智能化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程設(shè)備的方式能夠?qū)Ψ亲詣踊?、半自動化的電氣工程設(shè)備進(jìn)行低成本智能化改造升級,具備較大的應(yīng)用可行性,從而促進(jìn)電氣工程及其自動化工作更加順利地開展。
2智能化技術(shù)在電氣工程及其自動化中的應(yīng)用領(lǐng)域
2.1可在電氣工程及其自動化系統(tǒng)設(shè)計階段應(yīng)用智能化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程及其自動化系統(tǒng)設(shè)計階段時,技術(shù)人員需要進(jìn)行反復(fù)的調(diào)試之后,才能確定相關(guān)數(shù)據(jù),之后將其中的某些設(shè)備設(shè)置成“臨界值”,在系統(tǒng)控制程序中予以重點標(biāo)注。與該“臨界值”有關(guān)的智能裝置在系統(tǒng)處于運行狀態(tài)時,會時刻比對系統(tǒng)當(dāng)前的實際運行參數(shù)與該臨界值,如果并未超過該值的允許范圍,意味著系統(tǒng)處于正常運轉(zhuǎn)的狀態(tài),無需執(zhí)行任何操作;若發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)對應(yīng)的參數(shù)正在接近或已經(jīng)超過該值,則表明系統(tǒng)中發(fā)生了故障,為了保護(hù)系統(tǒng)整體不受影響,需要將故障對應(yīng)的區(qū)域從系統(tǒng)中移除。實際上,在電氣工程及其自動化系統(tǒng)設(shè)計階段能應(yīng)用智能化技術(shù),完成某個臨界值的設(shè)定之后,便可基于該臨界值,將很多其他設(shè)備整合成一個能夠?qū)ο到y(tǒng)中的某項功能、參數(shù)進(jìn)行自動化監(jiān)督、診斷的子系統(tǒng)(或裝置)。事實上,這種模式在電氣工程及其自動化系統(tǒng)中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。最常見的便是電力工程中的設(shè)備短路智能化檢測控制裝置。主要原理為:(1)電路中某個設(shè)備出現(xiàn)短路故障時,必定伴隨某項參數(shù)異常,如電壓、電流在短時間內(nèi)迅速提高,或是電流做功而導(dǎo)致某個設(shè)備、某段電路的穩(wěn)定度在短時間內(nèi)迅速升高?;诖?,可在智能化系統(tǒng)應(yīng)用于電氣工程及其自動化設(shè)計階段時,便圍繞電力系統(tǒng)某段電路、某個設(shè)備的電壓波動空間、電流波動空間、溫度波動空間進(jìn)行反復(fù)測試,確定額定工況。(2)可以將額定工況的最大值,或是高出最大值一部分的某個值設(shè)定為“臨界值”。具體選擇哪一項參數(shù)作為智能化監(jiān)測臨界值時,可根據(jù)所對應(yīng)的傳感器的成本、性能等加以決定。(3)以溫度傳感器為例。如果電氣工程電路中某個設(shè)備在正常運行狀態(tài)下,設(shè)備可能達(dá)到的最大穩(wěn)定溫度為200℃,某些極端情況下(設(shè)備依然沒有出現(xiàn)故障,依然處于正常運轉(zhuǎn)的狀態(tài))可能達(dá)到230℃,如果再度超過該值,便意味著設(shè)備有很大的概率發(fā)生了短路故障。基于此,可以在智能化控制程序中,將“230℃”這一溫度值設(shè)定為“安全臨界值”,設(shè)置在監(jiān)測裝置中的溫度傳感器便基于“230℃”對該設(shè)備、電路的溫度進(jìn)行動態(tài)、實時監(jiān)測。當(dāng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備溫度已經(jīng)長時間處于200℃時(此處還可以在進(jìn)行智能化控制程序編制時,額外設(shè)定一個“持續(xù)時間臨界值”,同樣需要在設(shè)計階段反復(fù)測試設(shè)備平均維持這一最大穩(wěn)定溫度的時間,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)?shù)摹皡?shù)提高”,以達(dá)到智能化監(jiān)測的目的),便應(yīng)該發(fā)出預(yù)警信息,在人工持有的設(shè)備中顯示“設(shè)備已經(jīng)較長時間維持較高溫度,請及時查看”的提示信息;若設(shè)備溫度超過200℃,并在極短時間內(nèi)迅速達(dá)到甚至超過230℃,意味著設(shè)備可能出現(xiàn)了短路等比較嚴(yán)重的故障。此時,監(jiān)測裝置一方面需要將相關(guān)信息發(fā)送給計算機端,另一方面需要立刻向繼電器等裝置發(fā)布“切斷設(shè)備與電路之間的聯(lián)系”這一指令,由繼電器負(fù)責(zé)執(zhí)行。通過上述過程,當(dāng)電氣工程設(shè)備發(fā)生短路等重大故障時,可通過及時獲悉并比對某項重要參數(shù),對之后可能出現(xiàn)的風(fēng)險進(jìn)行評估,最終根據(jù)實際情況作出正確的響應(yīng),以達(dá)到保證系統(tǒng)安全的目的。
2.2可應(yīng)用于對電氣工程設(shè)備的日常智能化操控及管理實際上,智能化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程及其自動化的原理并不復(fù)雜,可以簡單地總結(jié)為如下流程:其一,若要使電氣工程設(shè)備呈現(xiàn)出“智能化”的特性,需要借助計算機程序進(jìn)行控制。這便是“智能”的原理——“智能”全稱“人工智能”,更加準(zhǔn)確的說法是“仿照人類大腦思維方式編制控制程序”。如上文提到的“傳感器、繼電器監(jiān)測設(shè)備是否短路”的智能化控制過程中,各項元器件執(zhí)行的指令便是基于人類大腦對相關(guān)問題進(jìn)行思考,最終得出的結(jié)果。其二,通過編制控制程序,對一些機械設(shè)備、元器件賦予特定的功能之后,這些裝置既可以滿足人類所需,又能夠提供較為精準(zhǔn)的監(jiān)測數(shù)據(jù)。具體而言:在電氣工程及其自動化系統(tǒng)中,“故障”不可能長時間發(fā)生,甚至隨著技術(shù)的不斷升級,系統(tǒng)在絕大多數(shù)情況下都能夠保持穩(wěn)定的運行工況,對應(yīng)的信息都會顯示“正常”。傳統(tǒng)的人工監(jiān)測模式下,由于工作人員長時間面對大量正常數(shù)據(jù),產(chǎn)生煩躁感、無聊感均是不可避免的,即使初期的謹(jǐn)慎程度再高,到了后期也會逐漸降低。但問題在于,很多“故障”的發(fā)生毫無規(guī)律可言,甚至經(jīng)常突然發(fā)生。若此時負(fù)責(zé)監(jiān)控的人員恰好“打盹”,便有可能忽略故障,埋下較大的安全隱患。而對機械設(shè)備賦予相應(yīng)的功能之后,設(shè)備會陷入循環(huán)工作狀態(tài),只要本身的硬件性能足夠穩(wěn)定、軟件程序正常,都可以保證監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。
2.3可通過操作針對機器人(狗)的方式實現(xiàn)對危險地區(qū)的低風(fēng)險探索除了故障監(jiān)測之外,現(xiàn)階段已經(jīng)出現(xiàn)了一種人們長期設(shè)想,目前已經(jīng)得到實際應(yīng)用的智能化技術(shù)應(yīng)用方式——在電氣工程大型設(shè)備所在地,某些區(qū)域的工況十分復(fù)雜,無法通過線上模式及時獲悉現(xiàn)場實際情況。此時,必須派遣專業(yè)人員攜帶專用設(shè)備前往現(xiàn)場進(jìn)行探測。但一方面,某些區(qū)域并非人力可以到達(dá);另一方面,由于情況未知,人員探測過程中存在極大的安全隱患?;诖?,可以使用智能機器人(狗),通過人工控制的方式,操控機器人深入很多人力無法達(dá)到的危險區(qū)域,有助于及時、清晰地獲得現(xiàn)場實際情況,盡快制定解決方案。3結(jié)語智能化技術(shù)的核心是計算機技術(shù),搭配精密傳感技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、定位技術(shù),主要實現(xiàn)“遠(yuǎn)端精確控制”。電氣工程及其自動化領(lǐng)域的設(shè)備運行現(xiàn)場普遍具備設(shè)備體積大、環(huán)境復(fù)雜、危險性高等特點。如果對相關(guān)設(shè)備的控制水平不佳,導(dǎo)致設(shè)備運轉(zhuǎn)出現(xiàn)問題,則大概率影響運行效率。此外,當(dāng)現(xiàn)場出現(xiàn)未知問題需要前往進(jìn)行探索時,通過應(yīng)用智能化技術(shù),可操作性機器人(狗)搭載各項支持遠(yuǎn)距離信號傳輸?shù)脑O(shè)備進(jìn)行查看,能夠大幅度提高探測過程的安全性??傮w而言,智能化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程及其自動化時,能夠全面提高對相關(guān)設(shè)備的控制水平,值得廣泛應(yīng)用。
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作者:趙韓濤 孫凱 單位:山東第一醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院