西门子PLC在电气控制中的应用研究.pdf

2023.01电子乐园061Electrical voltage 电气电压1 引言在国家现代化的发展过程中，各行各业的发展都离不开自动化控制技术，土木工程、道路桥梁、水利工程、机械制造等，自动化控制技术都发挥着不可替代的作用，在传统的生产过程中，各种施工作业主要依赖人工施工，这种方法一方面会给企业带来较大的生产成本，施工过程存在很大的安全隐患，同时整体上施工效率较低，工程质量难以保障，但随着自动化控制技术的应用，一些简单、重复、危险系数高的工作由机械设备开展，这不仅显著提高了施工作业的安全性，有效减少对人工的依赖性，同时也在很大程度上提高了施工效率和产品质量，尤其是自动化控制技术的应用，对整个生产过程能够实现自动化管理和远程控制。PLC 技术是计算机技术和目前机械控制技术的完美结合，能够进行闭环控制、控制开关以及控制顺序，最大限度地提升电气工程自动水平和自动控制水平。并且，可编程逻辑程序控制器技术一直在升级与优化，PLC 技术在电气自动化以及控制器械运用中受到广泛认可。详细地讲，可编程程序控制器技术通常用在电气工程自控技术中，主要用于控制顺序、控制开关。目前，电气工程自控技术领域 PLC 技术水平不够，因此科研人员应当加大研发力度，开创新的应用策略，提升科研人员科研水平。在如今的信息化时代，PLC 技术于电气工程自控中进行数字化应用，其抵抗外界干扰的能力逐渐增强。探讨PLC 技术在电力工业中的应用，首先能够升级 PLC 技术，还能对电气工程自控技术可持续性发展以及自动控制技术的升级起到重要作用。2 PLC 与电气控制概述PLC 控制技术是电气自动化控制技术中的重要组成部分，该技术在应用过程中充分融合了通信技术、计算机信息技术、自动化控制技术、传感技术等等，这些技术的充分融合，能够有效提高各种机械设备的控制效率，同时控制的精准度也越来越高，能够实现对整个生产过程的全面监控和实时监督检查，使整个生产过程的安全性大大提高。在实际应用中，PLC 控制技术使用范围越来越广泛，应用效果越来越显著，尤其是 PLC 技术中使用到的计算机系统，能够实现对各种数据的快速收集、处理、分析，从而根据机械设备的运转状况和生产现状，实时发出指令，调整设备运转状况，以达到最佳的生产施工目的。由于生产施工过程中容易受到外界各种不确定因素的影响，这些因素会严重影响到施工的顺利进行，要不断加强对整个施工过程的实时监控，才能及时发现各种安全隐患和质量问题，进一步提高工作效率和使用效果。PLC 控制系统包括输入、程序处理和输出三大部分，输西门子 PLC 在电气控制中的应用研究文/陈广银摘 要：随着国家现代化发展不断提高，对自动控制系统的需求量显著增长，复杂度也在逐步提高，为了更好推动国家的现代化发展，在自动化控制系统发展过程中，需要进一步加强技术投入和人才队伍建设，不断提高自动化控制系统的精确度，从而在最大程度上满足社会发展需求。当前，在各种自动化控制技术应用过程中，PLC 技术的应用已经相当成熟，经过长时间的经验积累和实践探索，已经形成系统完善的管理机制和工艺流程，使用范围不断扩大，已经取得显著成效。需要在未来的发展过程中，结合当前在使用过程中所存在的问题，进一步加强技术研究和人才队伍建设，全面提升 PLC 技术的应用效果。基于此，本篇文章对西门子 PLC 在电气控制中的应用进行研究，以供参考。关键词：西门子 PLC；电气控制；应用分析电子乐园2023.01062电气电压 Electrical voltage入系统是通过各种传感设备，实时收集外界的各种参数，包括外界的环境温度、压力、机械设备运转状况等等，从而将数据传输到控制中心，控制中心对各种数据进行综合分析，结合工程项目的实际需求发出相应的指令，从而更好控制机械设备的运行状态，整个系统运转过程中，处理程序发挥着核心部件的作用，需要专业技术人员不断优化程序，进一步提高指令发出的准确性、科学性、合理性，同时，整个电气控制系统在设计过程中，对各种电气设备，线路线缆的要求较高，尤其是对于生产施工复杂的企业来说，线路布局具有一定的复杂性，要根据机械设备的种类和数量，以及辅助系统如照明、办公等不同的特点，合理设计高中电压和低压电路系统，从而为各种电气设备的正常使用提供稳定的电力供应。电气设备在使用过程中，由于自身的振动、线缆选择、线路布局或质量问题等，会导致在生产过程中存在一定的安全隐患，在各种电气设备的选择上，需要结合工程项目的实际需求，对市场上的各种设备进行对比分析，从而选择符合工程项目实际需求的电机设备投入使用，同时在安装过程中，要严格按照使用说明，规范化操作，确保设备之间的连接牢固，可以在很大程度上避免漏电、短路等事故发生，从而影响机械设备的正常使用，正是由于 PLC 电气控制系统在现代化工业发展过程中发挥着不可替代的作用，在未来的发展过程中，需要结合当前所面临的各种问题，进一步优化完善管理机制，加强生产过程的安全管理，进一步优化完善工艺流程，逐步提高自动控制系统的安全稳定运行，更好推动企业的高质量发展。3 PLC 技术在电气控制中的优势分析3.1 较强抗逆性目前的 PLC 技术在应用过程中所使用的电路大多为集成电路，集成电路由于其具有更高的安全性和稳定性，使PLC 技术的抗逆性得到显著提升，以往的控制系统建设过程中，由于所涉及的各种线路种类多、数量大，会对相邻的设备带来一定的电磁干扰，这种干扰会严重影响数据的传输效率和准确性，从而使生产过程受到一定程度影响，而随着现代化集成电路的应用，机器设备的抗逆性进一步增强，有效提高了设备的安全稳定运行，同时，在系统建设过程中还加装了各种预警装置，能够对系统应用过程中所出现的各种异常情况及时发出警报，帮助工作人员及时采取有效的措施进行妥善处理，从而保障系统的正常运行，在系统建设过程中，进一步优化应用程序的设计，可以实现对各种电气设备的使用状况实时监测和故障诊断，有助于管理人员更好掌握生产动态，推动生产过程的安全稳定进行。3.2 模块化语言由于不同企业所开展的生产经营活动有所不同，因此，对产品的生产需求也有所差异，在自动化控制系统设计过程中，需要结合产品的材质、性能、规格等设计科学合理的控制流程，才能有效提高生产效率。PLC 控制技术在应用过程中，特有模块化语言使整个系统应用的灵活度进一步提高，可以满足各行各业的生产需求，在实际运营过程中，编程人员可以根据自己掌握的程序语言，实现快速编程，正是由于PLC 技术的模块化语言，使该技术的兼容性进一步提高，应用范围越来越广，显著提升了工业现代化发展水平。4 西门子 PLC 技术在电气控制中的应用分析4.1 分散控制系统现代化企业的生产活动较为复杂，在设计控制系统时，为了进一步提高控制系统的灵活性，要结合企业的生产特点，设计分散控制系统，这种控制系统能够有效实现对不同机械设备的精准控制，在传统的机械控制系统设计过程中，由于受到管理理念和应用技术的限制，大多采用整体控制的方法，这种控制方法设计原理较为简单，可以实现对设备整体的控制，但是对于单个机械设备的控制性能较差，不利于生产过程的节能减排，会带来严重的资源浪费和环境污染问题，为了进一步提高企业的生产效率，促进资源的合理利用，需要采用分散控制系统的设计方法，可以有效避免不同设备之间的连锁反应，从而是控制的灵活度，显著提高了使用效果。通过长期的经验积累和实践探索，当前的 PLC 技术应用使企业生产过程的效率进一步提高，不会因为单个设备的故障或质量问题而对整个系统产生影响，有效提高了 PLC技术的应用效果。4.2 开关量逻辑控制随着自动化控制技术的发展，目前 PLC 领域所使用的开关大多为逻辑开关，有效改善了传统继电器开关所带来的各种弊端，采用逻辑开关，能实现对各种电器设备的远程控制，同时也进一步提高了机械设备的安全使用，在很大程度上提高了机械设备运行的灵活性和高效性，尤其是在工业生产过程中，批量化的流水作业对人工依赖性较强，采用开关量逻辑控制，在很大程度上避免人为操作，避免时间浪费，提高了工作效率，提升自动化水平。4.3 PLC 技术在顺序控制中的高效应用当前的工业化生产复杂度不断提高，对机械设备的运行状况也有了更高的要求，机械设备在使用过程中，要严格按照使用流程，采用顺序控制的方式进行流水化生产，如果中2023.01电子乐园063Electrical voltage 电气电压间某个环节出现安全问题或生产效率低下，会对整个生产过程造成严重影响，因此，在 PLC 技术应用过程中，顺序控制技术的应用有效加强各个环节之间的紧密连接，在保证每个生产环节顺利施工的同时，进一步提高不同环节之间的无缝连接，当前的生产流程对顺序控制系统有较高的要求，需要在设计过程中，不断优化程序设计的科学性和合理性，从而进一步提高顺序控制程序与实际生产的匹配度，更好提升生产效率。4.4 控制模拟量PLC 控制系统的良好运行，要在前期充分做好实验，不断调试优化才能更好推动生产过程的顺利实施，因此，在以设计控制系统阶段，要模拟生产实际运行状况，通过 PLC技术对模拟系统的精准控制，可以更好预测 PLC 技术应用效果，在正式投入应用阶段，可以将模拟量以数字信号的形式投入生产应用，可以有效避免在生产过程中出现各种安全事故，从而保证生产过程的顺利实施。4.5 明确 PLC 技术类型不同企业所生产的产品有所不同，对控制系统的要求也有所差异，因此，在建设电气控制系统过程中，要明确自身的具体要求，从而选择合适的 PLC 技术，PLC 技术的种类繁多，不同技术的侧重点有所差异，只有选择与生产实际相匹配的 PLC 技术投入使用，才能更好发挥 PLC 在电气控制系统领域的优势。4.6 在闭环控制系统中的应用PLC技术在闭环控制系统中的应用已经取得显著成效，能够有效提高机械设备的控制精度，在实际应用过程中，通过伺服控制器，可以实现对多台电机设备的精准控制，有助于不同电气设备的同步运行，这能够更好解决传统继电控制所带来的各种弊端，同时 PLC 技术在应用过程中，通过数字脉冲编码器可以对机械设备的精准度进行修正，保障各种机械设备的稳定运行，从而更好发挥机械设备的使用效果。4.7 PLC 技术在通信数据处理控制中的应用通信技术的发展应用在企业发展过程中发挥着重要的作用，企业在生产过程中所面临的各种不确定因素较多，只有进一步加强对生产施工的全面监控，才能有效提高生产效率，保障施工过程的顺利实施，在信息处理的过程中，通信技术发挥着重要的作用，通过建立完善的通信系统，可以实现对各种信号的实时收集处理和分析，从而更好判断各种电气设备的运行状态，在此过程中必须要加强数据的传输效率和准确度，从而为各项工作开展提供更加准确的数据支持。4.8 在电力电气自动化控制设备中应用电力工程是国家重要的基础设施建设，不仅对工业、农业、商业的发展具有至关重要的作用，同时于人们的日常生活密切相关，因此，在建设过程中，必须要保证电力系统的安全稳定运行，在传统的电力工程建设过程中，存在着严重的能源损耗问题，会给企业带来较大的运营成本，随着 PLC技术的应用，使电力系统的建设过程更加节能环保，运行更加安全可靠，有效提高了资源的使用效率，尤其是对一些电力依赖较高企业，如煤炭、石油、土木工程等，进一步加强电力电气自动化控制技术水平，可以为企业的稳定运行奠定良好的基础。5 PLC 技术在电气控制领域中的完善措施PLC 技术在应用过程中对信号的传输质量和效率有着较高的要求，需要在线路设计过程中，进一步提高各种线路设备的稳定可性和可靠性，如果在生产过程中存在信号延迟或信号传输不准确的问题，将会造成严重的安全事故；其次，生产过程会受到各种外界各种不确定因素的影响，从而影响生产过程安全进行，因此在系统控制过程中，还要设计电气设备预警系统，对电气设备的使用状况进行实时监测，对存在异常状况的设备及时发出警报，有助于工作人员及时处理，正是由于 PLC 技术在电气控制系统中的重要作用，只有不断加强 PLC 技术的标准化、规范化建设，才能有效提高 PLC 技术的应用效果。6 结束语西门子 PLC 具有众多优势，应用于电气控制系统中，不仅能使自动化程度得到提高，还能改善系统运行效率，使系统早日实现统一化，电气人员要认识到 PLC 的作用，合理应用 PLC 技术，使控制系统更加准确，减少故障，推动钢铁企业效率效益的提升。作者单位：承德承钢钒钛冷轧薄板有限公司