伍恒

(四川成都攀成鋼340連軋管廠,四川成都 610300)

PLC在電氣自動化設(shè)備中的應(yīng)用解析

伍恒

(四川成都攀成鋼340連軋管廠,四川成都 610300)

隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展,PLC的功能必將越來越豐富和完善,在我國的工業(yè)現(xiàn)代化中發(fā)揮更大的作用,與此同時,我們也要認(rèn)識到PLC技術(shù)中存在的一些問題,不斷加以重視和研究,使PLC技術(shù)得到進(jìn)一步完善,從而加快我國的電氣自動化設(shè)備發(fā)展。本文筆者對PLC在電氣自動化設(shè)備中的應(yīng)用進(jìn)行了探討,希望對相關(guān)從業(yè)人員具有借鑒意義。

PLC 電氣自動化設(shè)備 應(yīng)用

在電氣自動化領(lǐng)域,要想實(shí)現(xiàn)電氣自動化功能。了解編程邏輯控制器(PLC)是非常有必要的。它是為工業(yè)生產(chǎn)而研發(fā)、進(jìn)而投入使用的一個基于數(shù)字運(yùn)算的電子操作系統(tǒng)。它采用了可編程存儲器,這個存儲器具有編輯、存儲和邏輯運(yùn)算的功能,而且還能進(jìn)行多種命令的操作,如運(yùn)算、計(jì)數(shù)、定時、控制順序等。然后通過輸入和輸出數(shù)字量和模擬量等數(shù)據(jù)信息,下達(dá)各種操作命令,以完成電氣自動化的功能。隨著科技不斷進(jìn)步,信息化、數(shù)字化、智能化成為電氣化工程發(fā)展主方向,特別是PLC控制技術(shù)在電氣自動化設(shè)備控制系統(tǒng)中,發(fā)揮著巨大的功能和優(yōu)勢。其優(yōu)勢主要有,可大大減少連接線路的用量,不僅能節(jié)省了成本,還可簡化操作人員的工作程序。而傳統(tǒng)的電氣自動化設(shè)備是通過各種電氣連接線進(jìn)行連接,因而具有很大的局限性。主要表現(xiàn)在：后期維護(hù)工作量大,可靠性較差,特別是在電氣自動化設(shè)備日常調(diào)試和安裝等方面都存在很大的困難。所以說,在電氣自動化設(shè)備中引入PLC控制技術(shù),是非常有必要的。

1 PLC技術(shù)優(yōu)勢

在電氣自動化應(yīng)用的過程中,PLC技術(shù)顯示出了諸多的優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)優(yōu)勢,具有重要意義。首先,PLC技術(shù)具有可靠性強(qiáng)、操作簡單的特點(diǎn),其干擾能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù),能夠適用于更加復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境;同時技術(shù)人員通過簡單的指令,例如形象、直觀的程序段,能夠精確反映操作命令,適應(yīng)范圍廣泛。其次,PLC控制系統(tǒng)的反應(yīng)速度快,其控制功能也相對完善,在設(shè)施齊全、實(shí)用性強(qiáng)方面,使其成為一個具有綜合控制的整體,通過對繼電器控制系統(tǒng)進(jìn)行替換,通過內(nèi)部的邏輯關(guān)系進(jìn)行控制,大大減輕了工作強(qiáng)度。不但如此,在控制過程中,各種輔助繼電器的成功使用,其節(jié)點(diǎn)變位時間都能簡化為零,因此無需考慮其固有返回系數(shù)。另外,其簡單的操作環(huán)境和操作流程使學(xué)習(xí)過程也得到了大大的簡化,可以適應(yīng)業(yè)務(wù)水平參差不齊的各類操作技術(shù)人員。

2 PLC技術(shù)的應(yīng)用及特點(diǎn)

2.1 順序控制作用

在PLC的技術(shù)研發(fā)初期,它通過順序控制實(shí)現(xiàn)對各類電氣自動化設(shè)備控制,也就是順序控制作用。隨著技術(shù)的發(fā)展,這項(xiàng)技術(shù)也得到了很大提高,已逐漸適應(yīng)了國家提出的“節(jié)能減排、提高工作效率”這一要求。更值得一提的是,PLC技術(shù)在電氣工程應(yīng)用中,它還能完成更為復(fù)雜的控制任務(wù)。

2.2 開關(guān)量控制作用

PLC控制技術(shù)的另一種表現(xiàn)形式是可以進(jìn)行開關(guān)量的控制。這是因?yàn)樗朔藗鹘y(tǒng)電氣在控制系統(tǒng)中遇到的各種問題。如維修復(fù)雜,反應(yīng)速度慢,不穩(wěn)定等?，F(xiàn)在技術(shù)人員只要通過簡單的操作,就可發(fā)出可靠的信號。假如設(shè)備出現(xiàn)問題,它也可自行合閘,免去了很多中間環(huán)節(jié)。

2.3 閉環(huán)控制作用

PLC控制系統(tǒng)內(nèi)嵌控制模塊,它可根據(jù)各種操作特點(diǎn),各運(yùn)營時間自動選擇相應(yīng)設(shè)備,而手動操作是由操作人員的工作時間確定的。這兩種方式都是電氣化自動設(shè)備中主要啟動方式。此外,PLC和常規(guī)控制是電氣自動化設(shè)備中控制部分的主要組成部分。其中PLC是控制主體,而常規(guī)回路作為補(bǔ)充部分,同時也是設(shè)備控制的安全回路,這樣PLC的安全功能就能實(shí)現(xiàn)。哪怕出現(xiàn)故障,也能確保設(shè)備正常工作。

2.4 自動切換的作用

PLC控制技術(shù),除能完成設(shè)備可自投操作外,還可根據(jù)操作過程中具體運(yùn)行情況來滿足其他操作的要求,以提高電氣設(shè)備的綜合性能。這跟它的組成有很大的關(guān)系。在PLC備用電源中設(shè)有自動投入裝置,它可通過各種程序段,進(jìn)行控制。此外,它還可用正常運(yùn)營時的信號數(shù)據(jù)作為備用電源啟動開關(guān)的開、閉依據(jù),來提高控制系統(tǒng)操作能力。

2.5 調(diào)速器控制作用

在電氣自動化設(shè)備中,調(diào)速器是其設(shè)備的重要組成部分之一,為了滿足生產(chǎn)需要,需要對調(diào)速器進(jìn)行控制。而在調(diào)速控制過程中,應(yīng)針對不同參數(shù)進(jìn)行不同的控制。這是因?yàn)镻LC由不同的組成(電子調(diào)節(jié)單元、電液執(zhí)行單元及轉(zhuǎn)速測量單元)決定的。

3 PLC在電氣自動化中的應(yīng)用

為了表達(dá)PLC技術(shù)在電氣自動化中的作用,我們現(xiàn)通過實(shí)例-340連軋管廠坯料傳送控制任務(wù)控制加以說明。

3.1 控制要求

在PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)先分析和規(guī)劃其控制要求。在電氣設(shè)備運(yùn)行中,為完成傳送任務(wù),可通過控制工廠的傳送輥道。其主要操作步驟是：首先坯料到達(dá)堆放區(qū),然后送到傳送輥道傳送。應(yīng)需要設(shè)置延時信號,為下道工序做好準(zhǔn)備工作,最后將坯料運(yùn)送到環(huán)形加熱爐。

3.2 編程設(shè)計(jì)

(1)總體方案;在編制的總體設(shè)計(jì)方案中,首先應(yīng)設(shè)定其基礎(chǔ)裝置及確定具體控制原理。為了完成檢測任務(wù),應(yīng)設(shè)置兩個傳感器。低于運(yùn)輸臂氣缸,可選用二位五通雙控電池?fù)Q向閥,對此進(jìn)行通斷電控制。此外,還應(yīng)嚴(yán)格選擇電氣換向閥、氣動裝置、光電開關(guān)等設(shè)備。

(2)硬件選擇;PLC控制系統(tǒng)中硬件主要包括：46個光電開關(guān)、34個按鈕開關(guān)、48個指示燈、24個電磁轉(zhuǎn)向閥、4個PNP型數(shù)字量傳感器等。然后按照一定的順序?qū)⑺鼈兘M裝在一起,就可以共同完成控制任務(wù)。而且還可以根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的電源。如主機(jī)選用CPU314型號,然后連接操作板,電源模板可以選擇3075A,輸入電壓為120V/230V,數(shù)字量輸入/輸出模塊采用SM323型號。(3)PLC技術(shù)流程圖及控制回路圖的設(shè)計(jì)方案;選擇好PLC控制系統(tǒng)硬件后,根據(jù)所選的硬件設(shè)備,按照電氣相關(guān)規(guī)范,進(jìn)行安裝、布線的施工。

4 結(jié)語

在信息化、數(shù)字化、智能化成為電氣化工程發(fā)展主方向的今天,PLC控制技術(shù)已得到飛速發(fā)展,它以清晰的人機(jī)操作界面、完善的設(shè)備系統(tǒng)操作系統(tǒng),成熟的綜合布線,在現(xiàn)代電氣自動化設(shè)備中應(yīng)用越來越廣泛。

[1]范建忠,劉愛琴,吳延偉.PLC在電氣自動化中的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J].動力與電氣工程,2009,(32)：84.

[2]徐子聞.PLC在電氣自動化中的應(yīng)用研究[J].科技風(fēng).2011,(6)：55.

[3]代樂榮.論P(yáng)LC在電氣自動化設(shè)備中的作用[J].自動化技術(shù)與應(yīng)用,2012,12.