PLC技術(shù)在電氣儀表自動化控制中應用

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摘要：隨現(xiàn)階段各領(lǐng)域生產(chǎn)經(jīng)營建設(shè)規(guī)模日漸擴大，電氣儀表種類增多，傳統(tǒng)控制方式已然無法滿足電氣儀表日常管控需求，需將先進plc技術(shù)手段應用在電氣儀表自動化控制工作中，分析存在于電氣儀表運行期間的異常問題，判斷儀表故障問題發(fā)生原因。本文就針對此，以PLC技術(shù)應用現(xiàn)狀與應用重要意義，為切入點，提出PLC技術(shù)在電氣儀表自動化控制中的應用流程、功能與具體應用方向，以供參考。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù)；電氣儀表自動化控制；應用

在將PLC技術(shù)應用在電氣儀表自動化控制時，應經(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，PLC系統(tǒng)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。通過將PLC技術(shù)應用在電氣儀表自動化控制工作中，能夠幫助管理部門及時發(fā)現(xiàn)存在于電氣儀表自動化運行過程中的故障問題，彌補傳統(tǒng)電氣儀表自動化管控漏洞問題，切實增強電氣儀表運營期間的安全效益與經(jīng)濟效益。

1概述PLC技術(shù)

PLC技術(shù)是一種在繼電器順序控制基礎(chǔ)上演變而來的，以微處理器為核心的自動控制裝置。現(xiàn)階段PLC技術(shù)內(nèi)部包括遠程編輯裝置、存儲裝置與連接口。

1.1PLC技術(shù)應用意義

PLC電氣自動控制系統(tǒng)是一種應用在工業(yè)環(huán)境下的自動控制裝置。相較于其他控制工作而言，PLC控制系統(tǒng)的操作更加簡便、功能完善，能夠?qū)υO(shè)備進行自動計數(shù)以及自動化管控，切實提升了設(shè)備實際運行水平，使設(shè)備運行期間的質(zhì)量問題與安全事故能夠被控制在最低范圍之內(nèi)。PLC也可作為一種可編程自動化控制器，運行期間的靈活性更高。由于PLC自動控制系統(tǒng)抗干擾能力強，因此將其應用在電氣設(shè)備自動化控制過程中，可以從根本上提升電氣設(shè)備實際運行水平。

1.2PLC技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，PLC電氣控制系統(tǒng)多數(shù)應用在各類電氣設(shè)備運行過程中，通過控制設(shè)備實際運行期間的各類技術(shù)參數(shù)，使PLC電氣自動控制系統(tǒng)實際運行狀態(tài)能夠得到精確控制，延長設(shè)備運行壽命[1]。配合模擬量模塊，接收傳感器信號，檢測設(shè)備在實際運行期間的溫度、壓力值，從根本上提升了設(shè)備實際運維與管控水平。為切實發(fā)揮出PLC技術(shù)在電氣儀表自動化控制中的應用有效性，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，對電氣儀表自動化控制運行狀態(tài)進行綜合評估。對系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的故障問題進行及時記錄，要求備份修改后的軟件。積極引進先進的設(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氣儀表自動化控制中。同時，在PLC技術(shù)未來發(fā)展過程中，還需要進一步增強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)境影響較大，出現(xiàn)計算結(jié)果誤差問題[2]。為切實滿足電氣自動化系統(tǒng)運行水平，PLC系統(tǒng)操作流程需要被進一步簡化，切實增強系統(tǒng)實際維護過程中的便捷性。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，確保電氣工程自動化控制系統(tǒng)能夠始終保持良好的應用水平。

2PLC技術(shù)在電氣儀表自動化控制中的應用流程

在將PLC技術(shù)應用在電氣儀表自動化控制過程中，需要涉及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計算機技術(shù)、云計算及大數(shù)據(jù)技術(shù)等，實際應用流程較為繁雜，需要結(jié)合電氣儀表自動化系統(tǒng)運行特征，對PLC技術(shù)應用流程進行切實優(yōu)化。（1）PLC技術(shù)的應用需要做好現(xiàn)場信息采集與輸入工作。借助PLC技術(shù)開發(fā)出電氣儀表自動化控制系統(tǒng)，設(shè)計人員需嚴遵軟件程序要求，在PLC系統(tǒng)上預先編寫完整操作指令，并對控制現(xiàn)場的信息進行全面掃描，要求收集到的信息更為完整。（2）輸入特定功能指令。通過應用PLC技術(shù)下電氣儀表自動化控制系統(tǒng)功能，依照預先程序?qū)ΜF(xiàn)場信息展開掃描，掌握生產(chǎn)現(xiàn)場概況以及生產(chǎn)電氣儀表設(shè)備運行狀態(tài)。配合使用數(shù)據(jù)計算工作，找尋出存在于儀表設(shè)備運行期間的異常狀態(tài)，并根據(jù)這些狀態(tài)制定出專項可行的管控對策。（3）輸出控制系統(tǒng)信號。將PLC技術(shù)下電氣儀表自動化控制系統(tǒng)接收傳感器采集的信號進行識別，而后將數(shù)據(jù)分析結(jié)果傳輸至主機設(shè)備內(nèi)。由主機設(shè)備針對數(shù)據(jù)分析結(jié)果向控制部位發(fā)送對應信號，進而實現(xiàn)電氣儀表設(shè)備自動化管控目標。

3PLC技術(shù)在電氣儀表自動化控制中的應用功能

3.1在電氣儀表自動化中的順序控制

順序控制是電氣儀表自動化控制工作的重要要求，需要借助PLC技術(shù)實現(xiàn)電氣儀表自動化系統(tǒng)中的運行控制功能，切實保障電氣儀表設(shè)備運行質(zhì)量與效率。具體而言，將PLC技術(shù)取代傳統(tǒng)電氣儀表自動化控制系統(tǒng)內(nèi)的控制輔助裝置，可以使電氣儀表運行及工藝流程能夠得到精準控制，借助信息模塊、通訊總線協(xié)調(diào)應用等方式，切實提升PLC工程自動化控制運行期間的可控性。在PLC技術(shù)日漸完善的當前背景下，該控制系統(tǒng)取代了PLC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，切實提升了PLC工程自動化控制的智能化水平。通過在電氣儀表自動化控制系統(tǒng)內(nèi)配合使用PLC技術(shù)，借助遠程控制站、傳感器等采集PLC工程自動化控制現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息。相關(guān)操作人員可借助終端顯示屏接口了解PLC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)進行遠程調(diào)整。由于PLC技術(shù)控制工作具有一定的安全性、靈活性與穩(wěn)定性，能夠基于電氣儀表設(shè)備使用者事先預定的程序?qū)嵤┎煌刂乒ぷ鳎苊鈧鹘y(tǒng)控制環(huán)節(jié)出現(xiàn)設(shè)備運轉(zhuǎn)效率低、能源浪費嚴重等問題。

3.2在電氣儀表自動化中的閉環(huán)控制

電氣儀表自動化閉環(huán)控制系統(tǒng)可進一步擴大實際控制范圍，對控制模塊功能進行進一步補充與優(yōu)化。閉環(huán)控制系統(tǒng)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。使用PLC制動啟動系統(tǒng)，可在啟動電氣儀表設(shè)備過程中，依照設(shè)備使用時間選擇合理的啟動方式。

3.3在電氣儀表自動化中的開關(guān)量控制

在原電氣儀表自動化控制系統(tǒng)中，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，嚴重影響到系統(tǒng)整體運行效果，導致系統(tǒng)整體運行可靠性下降。而通過將PLC技術(shù)應用在PLC工程自動化控制的開關(guān)，在控制過程中，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PLC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。不僅如此，以PLC技術(shù)為主的PLC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)繼電器應用過程中，短路通斷控制反應較為緩慢，無法實現(xiàn)快速傳輸信息質(zhì)量的目標，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，結(jié)合原因制定出專項可行的解決對策。PLC設(shè)備不會因觸電事故而發(fā)生不靈敏的故障問題，進一步強化了控制系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性及可靠性，增強開關(guān)量控制工作開展期間的邏輯推斷以及信息處理水平，實際應用范圍更廣。

4PLC技術(shù)在電氣儀表自動化控制中的應用方向

4.1電氣儀表參數(shù)設(shè)置

通過實際調(diào)查電氣生產(chǎn)作業(yè)流程發(fā)現(xiàn)，當前大部分企業(yè)依舊會將人工檢測與PLC技術(shù)結(jié)合在一起，通過對電氣生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行全面收集與分析，從根本上提升數(shù)據(jù)整體實時性與可利用性。借助PLC技術(shù)對電氣儀表自動化控制系統(tǒng)進行優(yōu)化，技術(shù)人員需依照生產(chǎn)特征與生產(chǎn)要求在系統(tǒng)內(nèi)輸入相應參數(shù)，就可以保障儀表設(shè)備正常運行，實現(xiàn)儀表設(shè)備自動化管控目標。具體來說，在產(chǎn)品正式生產(chǎn)前，需要對產(chǎn)品數(shù)據(jù)進行驗證測量。在傳統(tǒng)控制工作開展期間，需借助信號燈判斷電氣設(shè)備運行狀態(tài)，難以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行過程中的隱患故障問題。而借助PLC技術(shù)可以通過設(shè)置電氣儀表參數(shù)實現(xiàn)儀表自動化控制目標。輸入?yún)?shù)可分為溫度、壓力等，應當遵照標度換算公式將檢測結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)楦鼮橹庇^的物理量。設(shè)定參數(shù)需上傳至控制站，并根據(jù)電氣儀表收集到的參數(shù)值繪制設(shè)備運行狀態(tài)指示圖。PLC系統(tǒng)主要在電氣儀表自動化控制過程中肩負起數(shù)據(jù)采集職責。電氣儀表參數(shù)轉(zhuǎn)換過程較為復雜，需要分別收集代表環(huán)境實際檢測物理量以及儀表環(huán)境檢測點實際值，控制參數(shù)需要由工作人員提前設(shè)定，通過固定計算公式轉(zhuǎn)換明確實際檢測物理量及儀表環(huán)境檢測點實際量之間的關(guān)系，得出電氣儀表趨勢圖，實際判斷電氣設(shè)備運行狀態(tài)。通常情況下，電氣系統(tǒng)內(nèi)的電氣儀表主要為電機電壓表、電機電流表、控制電壓表、控制電流表等。

4.2電氣儀表故障預測

將PLC技術(shù)應用在電氣儀表運行期間，需要使電氣儀表設(shè)備始終保持穩(wěn)定運行狀態(tài)。在長期運行情況下，電氣儀表中的電源散熱功能會被逐漸削弱，導致系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題。為充分發(fā)揮出PLC技術(shù)在電氣儀表運行中的積極作用，還需要通過優(yōu)化電氣儀表電源總線設(shè)計方案，降低電氣儀表運行期間故障問題發(fā)生幾率。PLC技術(shù)的應用能夠增強電氣儀表性能，但為使PLC技術(shù)充分發(fā)揮出應有功能，技術(shù)人員也需全面掌握電氣儀表運行特征及要求，確保電氣儀表能夠始終處于穩(wěn)定可靠的運行狀態(tài)。著重關(guān)注電氣儀表故障檢測工作，做好電氣儀表運行過程中的數(shù)據(jù)較準，明確電氣儀表數(shù)據(jù)輸入偏移值、電路短路輸入比、標準電源電壓值。數(shù)據(jù)校準過程中，還需要做好數(shù)據(jù)安全性能測試工作，保障儀表安全可靠運行。

4.3電氣儀表自動化管控

電氣儀表數(shù)據(jù)經(jīng)過計算人員矯正后會被存儲到計算機中，系統(tǒng)將這些數(shù)據(jù)傳輸給工作站，而后借助服務端將數(shù)據(jù)再次傳輸給計算機局域網(wǎng)，確保技術(shù)人員能夠針對這些數(shù)據(jù)做好電氣設(shè)備的檢查與維護工作。PLC技術(shù)下的電氣儀表自動化控制工作還需要配合使用非電子元件，采用合理措施提升元件本身的運行穩(wěn)定性，選擇適宜的電氣自動化系統(tǒng)。同時，在電子元件應用過程中，技術(shù)人員還需要做好實施監(jiān)測工作，確保設(shè)備運行期間的各類問題能夠被及時發(fā)現(xiàn)，切實保障電子元件應用期間的耐久性與持久力，降低突發(fā)事件問題發(fā)生幾率。技術(shù)人員可利用回收到的數(shù)據(jù)對后續(xù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行專項管控，切實實現(xiàn)人機對話目標，從根本上提升電氣設(shè)備自動化、智能化管控水平。對電氣儀表內(nèi)元器的運行參數(shù)及運行狀態(tài)信息進行實時傳送，借助動態(tài)圖形及影響報警等裝置實現(xiàn)電氣儀表自動化設(shè)備遠程監(jiān)控目標，更好收集電氣設(shè)備運行期間的運行狀態(tài)、工藝流程、設(shè)備參數(shù)等信號，將設(shè)備運行狀態(tài)以圖表形式展現(xiàn)，繪制出相應的圖形模型，判斷系統(tǒng)近期狀態(tài)。借助中央控制系統(tǒng)控制電氣儀表設(shè)備運行現(xiàn)場，配合使用連續(xù)數(shù)據(jù)掃描方式，對信息數(shù)據(jù)進行采集與模擬量闕值變化設(shè)置，判斷設(shè)備在運行過程中是否出現(xiàn)超限問題。設(shè)計人員也可借助設(shè)計通訊系統(tǒng)將采集到的數(shù)據(jù)存儲到相應存儲系統(tǒng)內(nèi)，充分發(fā)揮出現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)功能優(yōu)勢，切實增強信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性及暢通性。

4.4PLC技術(shù)標準設(shè)定

PLC技術(shù)的應用能夠最大限度提升電氣儀表設(shè)備運行效率及安全效益。針對不同電氣工程，電氣儀表對PLC技術(shù)的應用要求不同。因此為使PLC技術(shù)能夠發(fā)揮出應有作用，還需要做好PLC技術(shù)標準設(shè)定工作。匯總分析各類電氣儀表，明確每種儀表的正確操作方式及正確操作編碼，確保PLC技術(shù)的應用能夠處于標準約束范圍之內(nèi)。

5結(jié)語

總之，通過將PLC技術(shù)應用在電氣儀表自動化控制內(nèi)，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)揮出應有積極作用，相關(guān)部門應結(jié)合電氣儀表自動化控制運行需求，研發(fā)出功能完善的PLC控制器，進一步降低電氣設(shè)備運行故障問題發(fā)生幾率，為各領(lǐng)域生產(chǎn)經(jīng)營建設(shè)供給充足的PLC資源。

參考文獻：

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[2]楊馥羽.冶金企業(yè)電氣自動化儀表與自動化控制分析[J].中國金屬通報，2018(10):51+53.

作者:黃華武 單位:青海鹽湖元品化工有限責任公司