電氣自控中級職稱論文範文
工業的電氣自動化已經是現代先進工業的核心技術，同時是當下工業現代化的基石，小編為大家整理的，希望你們喜歡。
篇一
PLC在電氣自控系統中的應用
摘 要：工業的電氣自動化已經是現代先進工業的核心技術，同時是當下工業現代化的基石，本文主要是對PLC的工作原理，有針對性的對三菱PLC技術的特性進行了分析，以此更好的說明PLC在電氣自控系統中的應用。
關鍵詞：PLC;電氣自控系統;效能特徵
1、PLC的工作原理及特點
PLC的工作過程主要經歷三個階段：輸入取樣、使用者程式執行和輸出重新整理。完成這三個階段既一個掃描週期，可程式設計邏輯控制器在整個執行期間，都重複執行上述三個步驟。
***1***輸入取樣階段。在這個階段，可程式設計邏輯控制器依次通過掃描來讀入所有輸入狀態和資料，並將它們存入I/O映象區中的相應的單元內，輸入取樣完成後，開始使用者程式執行和輸出重新整理的階段。因為在這兩個階段中，輸入狀態和資料的變化，並不能使I/O映象區中的相應單元的狀態和資料改變，所以對於脈衝訊號的輸入，則其寬度不能小於一個掃描週期，這樣才保證了任何情況下的輸入均能被讀入。
***2***使用者程式執行階段。PLC在這個階段總是按由上而下的順序依次地掃描使用者程式***梯形圖***。在進行每一條梯形圖掃描時，PLC先掃描梯形圖由各觸點構成的左邊控制線路，按照先上後下、先左後右的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然後根據邏輯運算的結果，重新整理該邏輯線圈在系統RAM儲存區中對應位的狀態;或者重新整理該輸出線圈在I/O映象區中對應位的狀態;或者確定是否要執行該梯形圖所規定的特殊功能指令。
***3***輸出重新整理階段。當掃描使用者程式結束後，可程式設計邏輯控制器就進入輸出重新整理階段。在此期間，CPU按照I/O映象區內對應的狀態和資料重新整理所有的輸出鎖存電路，再經輸出電路驅動相應的外設。這時，才是可程式設計邏輯控制器的真正輸出。可程式設計邏輯控制器有以下幾個主要的特點：①結構靈活，PLC主要用開關進行控制，能較好的和上位機構成一些複雜的控制系統，從而實現綜合自動化;②方便使用，可程式設計邏輯控制器採用的程式語言主要是簡明的梯形圖、邏輯圖和語句表等，即使沒有足夠的計算機知識也可以很好的使用，甚至可以線上修改程式，避免了拆動硬體的麻煩;③可靠性高，其能適應各種惡性的工業環境，抗干擾能力高。
2、PLC產品的現狀
當下隨著社會的不斷進步與發展，世界上已經有二百多家的PLC廠商，並且PLC產品也變得越來越多，但是當下不同的產品的語言程式設計和表達形式有所不同，然而IEC61131的出現使得產品有了一個國際化的標準，這在移動程度上大大的縮短了語言程式的程式設計，提高了工作的效率。同時，產品的生產也需要有一個好的平臺作為支撐，當下PC和網路科學技術已經越來越受到更多廠商的應用和支援。所以，為了時應當下社會不斷髮展的趨勢，要做到各方面技術的創新和綜合應用才能促進現代化工業的發展。
3、三菱PLC 技術的特性
3.1 結構比較自由靈活
三菱PLC技術有一個很大的特點就是很少能夠受到環境的限制，只要是有電的地方它就能進行相應的工作，同時利用網路能夠靈活的增多接入埠的數量，從而在很大程度上提高了資源的使用效率。
3.2 傳輸的速度快且穩定有質量
三菱PLC技術頻寬很穩定能夠達到14Mbps，能夠很流暢的觀看DVD影片，同時在一定程度上大大的保證了許多應用平臺的頻寬。並且傳輸的速度也有了很大的提高，能夠很好地傳輸流媒體。
3.3 成本比較低
當下能夠充分的運用一些現有的低壓配電網路設施，能夠很好地節省一些資源，避免做一些無用的工作，同時能夠很好地避免對建築物的破壞，並且大大的節省了人力資源。同時PLC技術與傳統的技術相比，成本上會比較的低，更好的縮短了工期，在一定程度上大大增強了其可擴充套件性和管理性。
3.4 應用面比較廣泛
三菱PLC技術是一項比較特殊的技術，它利用電力線來進行組網進行接入，這在很大程度上拓展了它本身的使用領域，像些居民小區、酒店以及一些辦公區等。這項技術的載體就是電力線，從而在一定程度上決定了其本身的便捷性，只要是有電的插座就能保證你進行各方面的工作，所以它的適用面非常的廣泛。
4、PLC電氣自控系統的效能特性
4.1 系統本的可用性
本身這個系統的設計綜合的考慮到了各個方面的環境和因素，從而做好了各方面的充分除錯後才進行使用的，所以這個系統能夠保證穩定可靠的執行。
4.2 系統能夠進行相應的維護
這項系統中所運用到的一些軟體或者硬體的裝置都是比較便於維護的，並且系統本身各個部件都帶有聯機診斷和自檢的能力，同時加上軟體本身有備份，這在一定程度上直接方便了相關工程師的維護。本系統的可拓展性比較強，可以進行一些應用程式的擴充，使用者可以進行自程式設計序並且能夠加入執行。
4.3 系統本身有較強的容錯效能
這個系統中一些軟體和硬體都具備很好地容錯能力，當各軟、硬體功能出現這樣或那樣的問題或者操作人員在操作的過程中出現失誤時，這均不會影響到系統本身的正常執行，同時，一些意外的情況引起的事故，這項系統能夠進行相應的恢復，較少了系統本身的維護。
4.4 系統的安全性高
在一般的情況下，這項系統中的軟體硬體執行時，不會對其他的裝置或者工作人員造成一定的傷害，很大程度上較少了不必要的損失。
4.5 系統具有很強的抗電磁干擾的特性
這項系統中加入了軟體濾波，並且符合IEC的標準，很好地抵抗了電磁干擾，這樣使得系統能夠適應各樣的環境來進行執行。
伴隨著科技的發展，全球工業計算機控制領域已經發生巨大變革，PLC 幾乎到處都有，對於PLC控制器的核心――控制軟體來講，開放式的程式設計組態工具軟體以及開放式通訊網路技術的突破，將PLC推向了更加開放的工業控制行業。PLC在高階應用方面，將和工業PC控制系統相媲美，PLC技術在電氣自控系統中的應用，能顯著提高電力系統的自控能力，對於提高企業的經濟效益有著顯著的作用。
參考文獻：
[1]陳海梅.PLC在電氣自動化中的應用現狀及發展前景概述[J].科技與生活，2011***3***.
[2]張傳娟.淺談PLC在工業控制領域中的應用[J].數字技術與應用，2011***10***.
[3]王柏忠.淺談三菱PLC在自動控制裝置中的應用[J].科技致富嚮導，2011***06***.
[4]胡波.PLC技術在礦井提升控制系統中的應用[J].黑龍江科技資訊，2008***31***.
[5]石玉明.PLC在鏜床電氣控制系統中的應用[J].機械工程與自動化，2007***04***.
篇二
淺談地下水廠的電氣自控設計
[摘要]： 文章通過地下水廠水源地電氣自控系統的介紹，對於地下水廠工程在設計及實施過程中遇到的一般性問題進行探討，可以對今後的設計及工程實施工作起到一定的借鑑作用。
[關鍵詞]： 地下水廠;電臺;組態軟體 RTU
Abstract: This article through the underground water source area of electrical control system, is discussed for the general problem of underground water project in the design and implementation process of the implementation, can play a certain reference role to the design and Engineering in future.
Key words: groundwater factory; radio; configuration software RTU
中圖分類號: TU991.62文獻標識碼:A文章編號:
隨著國家對引用水源的重視，在關係國民基本生活保證的市政給水設施建設方面投入很大，近年來新建和改擴建水廠工程專案很多，其中大多以縣級中小型供水工程居多，這類工程供水規模一般不大，且水源大多為深井地下水源，水廠佔地面積較小，日變化係數和時變化係數均較大，水廠技術力量較薄弱，管理水平較低，財力也較為緊張，這就決定了設計思路有別於大中型水廠，不能搞大而全的工程投資，加之各個縣鎮具體情況不一，不能生搬硬套。這就對電氣自控設計提出許多具體要求，要求在有限的財力下，應堅持設計經濟、合理、可靠、安全的原則，裝置和系統要能滿足當前和未來幾年內技術發展趨勢。
本文結合具體工程對中小型供水系統電氣自控設計實踐談幾點經驗和教訓。
1.工程介紹
某縣城區給水擴建工程建設規模為5.0萬m3/d。電氣自控設計內容主要包括：1.新水源地電氣自控工程;2.自來水公司總調自控系統;3.舊水源地電氣自控改造。
本工程電氣自控工程於2001年開始分兩期實施。一期工程以新建專案為主，主要包括新水源地11座深井泵房的建設，自來水公司總調自控系統;二期工程以改造專案為主，包括舊水源地10座深井泵房電氣自控改造及自來水公司總調自控系統擴充。
2.系統介紹
根據當前水源地井群監控的技術發展現狀，本工程採用水源地井群遠端實時監控系統，本系統採用現代化的通訊技術、計算機技術和自動監測儀器，對各遠端裝置及水質、流量等引數進行遠端實時監控，實現了管理的自動化、資訊化、網路化。可減少大量值班維護人員，節省執行維護費用，綜合造價較低。此係統由計算機控制的監控中心臺和若干分臺***集中了控制水質、水量的線上檢測裝置及泵房泵閥控制裝置等***組成的一個網路系統。監控中心臺包括監控臺計算機、印表機、無線資料傳輸電臺等，並可通過計算機網路連線多箇中斷，實現資料共享。分臺包括集中控制器、無線資料傳輸電臺、遠端測控終端RTU、泵閥開關控制器、鍵盤顯示器、流量計、PH計、水位、壓力檢測儀表及水處理裝置執行狀態監測儀等。由於本系統點多而分散, 地理環境複雜，所以非常適合採用無線資料傳輸方式，中心臺與分臺通過無線方式進行通訊連線，具體在中心臺和分臺各連線一臺無線電臺，各分臺監控裝置能實時採集和記錄每個點的水處理裝置執行情況及水質和流量等資料，並通過無線電臺傳送給中心臺;中心臺工作人員作出判斷併發出指令，實現控制裝置的執行。記錄的資料存放在中心臺計算機的資料庫中，可以隨時查詢或列印，其它計算機也可以通過網路進行資料查詢。
3.電氣保護
電氣保護主要包括配電保護及防雷保護。其中設計需要特別注意的保護設定主要有一下幾點：
水源地井群因為距市區較遠，分佈比較分散，供電通常採用高壓架空線路配電到深井泵房戶外，採用杆上變電站方式供電。戶外變壓器保護採用高壓負荷開關加熔斷器保護。因為熔斷器保護動作通常會某一相提前熔斷，造成深井泵電機缺相執行工作，因此電機應設定缺相保護功能，同時根據《通用用電裝置配電設計規範》的要求設定過電流和短路保護等。
深井泵房選用潛水電機，可配備其專用的繼承電子監控裝置，用以監控和防護電機，可監控以下引數：在啟動前系統對地的絕緣性;電機溫度;電機電流及電流不平衡狀態;供電電壓;相序。可防護以下情況的發生：水泵幹轉;電機的早期故障，如絕緣等級下降;電機溫度過高;電機燒燬，同時對於持續的欠壓、過壓，欠電流、過電流，冷卻不足、過載、超溫有可靠的保護。但是，此電子監控裝置對於瞬間的電壓波動脈衝***如雷電***,電機堵轉等情況無保護功能，必要時應另外增加相應必要保護措施。
水源地井群防雷設計的好壞是保證電氣自控系統工作能否正常的重要保證。系統主要包括：變壓器高壓進線防雷保護，採用高壓閥型避雷器保護;低壓側進線的過電壓保護，可採用防浪湧電流保護器件SPD;無線電臺天線饋線應採用專用避雷器保護，同時應做好天線支架的防雷接地措施。保證天線在避雷針保護範圍內。另外，做好泵房的等電位聯結，是保證處於經常潮溼環境的泵房的操作維護人員人身安全的重要措施。
水源地深井泵房控制櫃一般由以下裝置組成：配電斷路器，SPD元件，電機啟動器***如軟啟動器***，工控裝置RTU等，高頻開關電源，無功補償裝置，無線電臺，電氣二次儀表，液位、壓力及流量等儀表的二次顯示儀表等，通常設計採用一體化控制櫃，將所有元件安裝在整個櫃內，便於運輸及安裝。一體化控制櫃櫃記憶體在多個高頻干擾源，其能否保證裝置能夠正常工作，櫃內裝置佈置應考慮其相互間要有一定防護距離外，還應做好遮蔽措施及良好的接地。控制櫃的抗干擾能力和電磁相容性EMC應在櫃體生產出廠前有相關效能測試，應能滿足裝置正常工作，並且符合環保及對人體健康的要求。
4.電臺的選擇
無線電臺作為一種通訊媒介，與光纖、微波、明線一樣，有一定的適用範圍：它提供某些特殊條件下專網中監控訊號可靠的資料傳輸，具有成本低、安裝維護方便、繞射能力強、組網結構靈活、覆蓋範圍遠的特點，適合點多而分散、地理環境複雜等的場合。在很多專網領域有著廣泛的應用。本工程四周山巒較多，水源地深井佈置在城區外，分散在城區四周農村中，點多而分散，如果採用有線方式，直接面臨複雜的佈線工程，施工及徵地以將困難重重，結合本工程特點，設計採用無線方式完成水處理遠端實時監控系統。該系統的應用大大提高了水處理的自動化程度，取得了良好的經濟和社會效益。
本工程電氣自控工程分兩期實施。 本工程採用公開招標方式確定系統整合商，根據招標結果， 一期工程採用了松下Panasonic模擬數傳電臺，電臺由工作於230MHz頻段的模擬調頻對講收發信機加MODEM改制而成的。此電臺報格便宜，非常有商業競爭優勢，基本能滿足水源地井群排程要求。但是通過半年除錯和試執行，發現許多通訊問題。故二期工程根據一期工程時實施的經驗和教訓，改用美國MDS公司2710數字電臺，兩種電臺選用具體差別為：1。可靠性——一期模擬電臺要求不能連續發射，否則燒功放，為了滿足工程需要，本工程電臺根據實際現場測試，選用功率為80W，遠大於MDS公司2710數字電臺最大發射功率25瓦。2.技術指標低——一期模擬電臺傳輸速率2400bps，需用反覆除錯才能達到較好的10-6誤碼靈敏度，數字電臺傳輸速率可達19200bps,並可連續發射工作。3.誤碼高——一期模擬電臺中心臺和分臺經常發生通訊錯誤，因為模擬電臺採用單鎖相環及PTT時延造成收發轉換時間50ms以上，發射端容易丟掉字頭資料，調頻靜噪尾噪聲造成在接收端出現多餘的字元，無糾錯編碼，容易受干擾。為了彌補通訊故障缺陷，設計採用中心臺上位機軟體延時，增加編碼校驗，保證通訊的可靠性。這樣整個中心臺對分臺的輪尋時間增加。數字電臺採用數字訊號處理、數字調製、糾錯編碼、SMT一體化設計等先進技術。很容易完成通訊任務，訊號準確，使工程調試周期縮短。4.無網管——一期模擬電臺如果資料傳不回來或者控制不能下達，無法判斷是停電、電源壞、訊號差、天饋線不匹配、溫度高還是RTU無資料。採用數字電臺後，可在中心站遠端監視遠端電臺狀態***電壓、溫度、誤碼、功率、接收電平等***，可遠端提示遠端電臺的告警訊號***低電壓、資料格式錯誤、溫度過高、不匹配等***，遠端設定遠端電臺引數***串列埠速率、發射功率等***。
5.組態軟體選擇
一期由自控工程公司採用Visual C++程式設計自行開發水源地管理系統上位機監控軟體，軟體基本不涉及智慧財產權問題，造價較低，針對性強，基本能滿足業主的要求。但是，因為軟體平臺選擇為通用開發軟體，很難做到良好的人機介面，同時，因為不同人程式設計風格不同，程式設計人員更換後，當需要增加功能時，工作量很大，反映出可擴充套件性差。二期採用國產正版軟體 “組態王”監控軟體，該軟體系統功能豐富且靈活易用，實時性好，且支援支援數百種國內流行的外備，在系統配置和維護方面非常方便。軟體以優秀的效能、純中文介面、程式設計風格簡單、實時效能好，且與其他應用程式交換方便，易除錯，具有一定的價格優勢，編制的上位機監控軟體具有的多媒體技術，將語音，影象以及視訊檔案融入其中，不但滿足了監控要求，還可以滿足參觀演示的功能。同時採用採用電子表格軟體EXCEL內嵌的VBA開發軟體，自動生成EXCEL報表檔案。
6. 遠端測控終端RTU的選擇
當今作為水源地井群深井泵房遠端測控終端RTU的裝置主要有三種：可變程邏輯控制器PLC、專用RTU裝置***如摩托羅拉公司MOSCAD等***以及電臺與RTU一體化產品***如澳大利亞APOLLO等***，因為深井泵房I/O測控點數量較少，通訊要求簡單，所以對於RTU選擇無特別要求。
對於中小型地下水廠，電氣自控的設計與實施應密切結合，設計人員應把握設計重點難點，在裝置採購及招標中嚴把技術關，保證工程的順利實施。同時因為通常中小型水廠投資有限，在系統方案及裝置選擇方面經濟因素經常佔據了主導地位，造成工程完成後，裝置除錯和執行維護需要投入比較大的時間的精力，甚至可能會影響工程質量，造成不必要的浪費。一個工程能否順利完滿的完成，有賴於整個工程的投資單位、建設單位、勘察單位、設計單位、監理單位、施工單位等的配合，在當前市場經濟下，如何合理利用投資方的資金，建成一個經濟、合理、先進、優質的工程，值得工程單位各方的共同努力和探索。
參考文獻：
1.《給水排水設計手冊》第八分冊 電氣與自控 中國建築出版社，2006年
2.《自動控制技術》北京郵電大學出版社2008年
3.《實用PLC技術》遼寧科學技術出版社 2010年
的人還看