基于PLC技術(shù)的電氣儀表自動(dòng)化控制

凌天智 陳芝俊

摘?要：由于傳統(tǒng)的電氣儀表自動(dòng)化控制方法對(duì)電氣設(shè)備無(wú)法進(jìn)行有效的控制，時(shí)常導(dǎo)致事故的發(fā)生。為了改變這一現(xiàn)狀，本文的研究主要基于PLC技術(shù)，根據(jù)電氣設(shè)備預(yù)測(cè)儀表故障原因，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣儀表的有效且精確的自動(dòng)化控制。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);電氣儀表;自動(dòng)化

PLC技術(shù)是一種數(shù)字運(yùn)算操作系統(tǒng)可編輯邏輯控制器，專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。該技術(shù)主要用于對(duì)周邊環(huán)境數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)，本次實(shí)驗(yàn)正是使用這種技術(shù)方法進(jìn)行電氣儀表的有效自動(dòng)化控制。

1 參數(shù)設(shè)定

我國(guó)很多電氣企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)為了確保生產(chǎn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，需要工作人員加入基于PLC技術(shù)的高科技電器儀表進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)電氣儀表的有效自動(dòng)化控制。

在本次自動(dòng)化對(duì)電氣儀表控制試驗(yàn)中，要求技術(shù)人員通過(guò)科學(xué)合理設(shè)置電氣儀表相關(guān)參數(shù)，對(duì)儀表自動(dòng)化功能進(jìn)行有效改善。這里所利用的PLC技術(shù)主要負(fù)責(zé)采集電氣儀表各項(xiàng)數(shù)據(jù)。試驗(yàn)需要對(duì)主要電氣儀表模擬參數(shù)壓力和溫度進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)化如下：

Q=IN*0.1

其中，Q代表環(huán)境實(shí)際檢測(cè)物理量，IN表示儀表環(huán)境檢測(cè)點(diǎn)實(shí)際值。通過(guò)轉(zhuǎn)換公式進(jìn)行轉(zhuǎn)換以后，技術(shù)人員將預(yù)先設(shè)定的參數(shù)通過(guò)計(jì)算機(jī)上傳到PLC控制站，進(jìn)行運(yùn)行趨勢(shì)圖繪制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的精確評(píng)判。主要電器儀表運(yùn)行參數(shù)為：網(wǎng)壓表量程為50kV，實(shí)際測(cè)量數(shù)值為170VAC;電機(jī)電壓表量程為3100V，實(shí)際測(cè)量數(shù)值為15VDC;電機(jī)電流表量程為3000V，實(shí)際測(cè)量數(shù)值為15VDC;供電電壓表量程為3000V，實(shí)際測(cè)量數(shù)值為15VDC;控制電壓表量程為2000V，實(shí)際測(cè)量數(shù)值為10VDCM;控制電流表量程為200V，實(shí)際測(cè)量數(shù)值為200VDC;制動(dòng)電流表量程為200V，實(shí)際測(cè)量數(shù)值為20ADC。

2 故障預(yù)測(cè)

基于PLC的電氣儀表自動(dòng)化控制技術(shù)在進(jìn)行應(yīng)用時(shí)系統(tǒng)會(huì)有較高的故障概率，原因是技術(shù)人員在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要對(duì)電源進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的使用，中途不能停用，長(zhǎng)時(shí)間的電源使用就導(dǎo)致了電源散熱功能大大降低，電源散熱功能降低會(huì)引起大面積的系統(tǒng)故障。對(duì)于這種情況，建議設(shè)計(jì)人員在電源總線上做一些優(yōu)化改動(dòng)，可以有效避免線路因電源散熱功能降低帶來(lái)的負(fù)面影響。在PLC技術(shù)方法下，需要技術(shù)人員在控制室中親自進(jìn)行儀器操作，電氣儀表控制較難，需要技術(shù)人員有很高的專業(yè)性。

技術(shù)人員對(duì)電氣儀表故障進(jìn)行預(yù)測(cè)后，要保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)木_度，采用校正的原理進(jìn)行數(shù)據(jù)線性校正，方程如下：

（Dm-Dn）=m（Cm-Cn）

式子中，電氣儀表各項(xiàng)數(shù)據(jù)輸入偏移值為D，電路短路輸入比為m，儀表校正常數(shù)為C，n表示標(biāo)準(zhǔn)電源電壓，一般為220V。

電氣自動(dòng)化儀表參數(shù)設(shè)計(jì)的科學(xué)性能夠保證電氣儀表對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行精確的自動(dòng)化控制，技術(shù)人員在進(jìn)行各項(xiàng)數(shù)據(jù)校正時(shí)需要提前對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電氣儀表進(jìn)行數(shù)據(jù)安全性測(cè)試，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性可科學(xué)性。在電氣儀表控制過(guò)程中，技術(shù)人員需要注意以下問(wèn)題：

首先，技術(shù)人員做好電氣儀表設(shè)備的運(yùn)行以及后期維護(hù)工作，保證儀表的正常工作?；赑LC技術(shù)的電氣儀表自動(dòng)化控制對(duì)工作環(huán)境有很高的要求，環(huán)境中某一指標(biāo)出現(xiàn)偏差或者錯(cuò)誤都會(huì)導(dǎo)致電氣儀表設(shè)備的故障，從而致使試驗(yàn)失敗。因此，不管是儀器運(yùn)行時(shí)還是運(yùn)行后期，工作人員都要做好電氣儀表的維護(hù)工作，要保證儀表的正常性能，避免運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)差錯(cuò)，造成數(shù)據(jù)丟失，導(dǎo)致試驗(yàn)的失敗。PLC技術(shù)不是萬(wàn)能的，有一定的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)范圍，超出了指定的范圍，預(yù)測(cè)就會(huì)失效，不利于試驗(yàn)的進(jìn)行。因此，要避免技術(shù)人員夸大PLC的監(jiān)測(cè)范圍，合理使用PLC技術(shù)進(jìn)行電氣的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)[1]。

3 實(shí)現(xiàn)電氣儀表自動(dòng)化PLC控制

通過(guò)技術(shù)人員校正的電氣儀表數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中，系統(tǒng)將相關(guān)數(shù)據(jù)運(yùn)輸至對(duì)于工作站中最后會(huì)通過(guò)Web服務(wù)端傳輸?shù)接?jì)算機(jī)局域網(wǎng)，存儲(chǔ)于局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)會(huì)更有利于自動(dòng)化電氣設(shè)備的接收檢查。非電子元器是PLC電氣儀表自動(dòng)化控制方法的重要組成部分，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)科學(xué)合理的選擇自動(dòng)化元器，保證其能在自動(dòng)化控制過(guò)程中的長(zhǎng)期穩(wěn)定地使用。另外，技術(shù)人員要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)元器件的耐用性和持久性，保證自動(dòng)化電氣儀表的正常運(yùn)行，避免事故發(fā)生帶來(lái)的損失。

通過(guò)Windows計(jì)算機(jī)特定監(jiān)控界面以及電子音響等方法可以實(shí)現(xiàn)電氣儀表的有效自動(dòng)化控制，這種方法能夠?qū)崟r(shí)收到監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)傳送的數(shù)據(jù)。PLC技術(shù)通過(guò)人機(jī)對(duì)話的方式實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化儀表的遠(yuǎn)程控制調(diào)節(jié)。整個(gè)電氣儀表設(shè)備相關(guān)模擬參數(shù)運(yùn)行圖表會(huì)通過(guò)與電氣儀表互聯(lián)的計(jì)算機(jī)分析并顯示出來(lái)，從而技術(shù)人員可以有效判斷電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。計(jì)算機(jī)在處理控制器產(chǎn)生的連續(xù)數(shù)據(jù)時(shí)，只接收一個(gè)設(shè)定域的各種數(shù)值變化數(shù)據(jù)模擬量，當(dāng)某一模擬量超出限位值時(shí)系統(tǒng)就會(huì)進(jìn)行拉響警報(bào)。在電氣自動(dòng)化通信的設(shè)計(jì)上，技術(shù)人員將采集而來(lái)的相應(yīng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與存儲(chǔ)器中并發(fā)送至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，利用TCP地址解析協(xié)議，可以保證信息發(fā)送的精確性。此過(guò)程使用了已有的網(wǎng)絡(luò)功能，減少了資源的浪費(fèi)。至此，PLC技術(shù)應(yīng)用完成[2]。

4 試驗(yàn)參數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)

簡(jiǎn)單從數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇了以下參數(shù)：

在PLC試驗(yàn)過(guò)程中，需要技術(shù)人員嚴(yán)格把控電氣自動(dòng)化控制方法的安全性，有必要的時(shí)候到現(xiàn)場(chǎng)親自進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)。技術(shù)人員需要按照相關(guān)的科學(xué)技術(shù)要求進(jìn)行試驗(yàn)可變因素的測(cè)試，對(duì)不符合實(shí)際情況的數(shù)據(jù)要及時(shí)丟棄，保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，有利于試驗(yàn)的正常進(jìn)行。

5 試驗(yàn)結(jié)果分析

由試驗(yàn)結(jié)果和傳統(tǒng)電氣儀表控制方法對(duì)比可知，傳統(tǒng)方式無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化電氣的精準(zhǔn)控制，需要將PLC技術(shù)與特定計(jì)算機(jī)界面完美結(jié)合，在提高電氣儀表自動(dòng)化控制精度的同時(shí)，節(jié)省大量的人力物力，有助于設(shè)計(jì)效果和設(shè)計(jì)質(zhì)量的提升。另外，電氣儀表在工作過(guò)程中，有多種工作模式可以被選擇，從而大大提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性以及設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境安全性。對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)數(shù)值，本文介紹的PLC技術(shù)具有更高的安全性，相比傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)化控制方法，應(yīng)當(dāng)大面積推廣使用，充分發(fā)揮其作用，促進(jìn)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，帶動(dòng)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。

6 結(jié)語(yǔ)

總結(jié)上文可知，基于PLC技術(shù)的電氣儀表自動(dòng)化控制方法，可以有效的解決傳統(tǒng)電氣儀表自動(dòng)化控制方法存在的不足，提高自動(dòng)化控制的安全性。此方法簡(jiǎn)單高效，值的大范圍推廣使用，可以有效促進(jìn)電氣自動(dòng)化控制的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉晟，劉濤.基于PLC技術(shù)的電氣儀表自動(dòng)化控制[J].自動(dòng)化應(yīng)用，2019（07）：6-7.

[2]黃玉賓.電氣儀表自動(dòng)化控制關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019（06）：113.