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        PLC自動化控制的應用探討

        2015-07-16 18:09:26段艷林李慶華山東華宇鋁電有限公司山東臨沂276017
        山東工業(yè)技術 2015年14期
        關鍵詞:構(gòu)成自動化控制特點

        段艷林,李慶華(山東華宇鋁電有限公司,山東 臨沂 276017)

        PLC自動化控制的應用探討

        段艷林,李慶華
        (山東華宇鋁電有限公司,山東臨沂276017)

        摘要:隨著科技水平的不斷提高,我國現(xiàn)代化建設水平也不斷提高,在工業(yè)水平不斷發(fā)展的現(xiàn)在,PLC在生產(chǎn)中起著越來越重要的作用。PLC的功能完備、編程簡單、可靠性高、適應性能強,被廣泛的應用到自動化控制方面,在解決傳統(tǒng)控制系統(tǒng)問題的同時,提高了自動化水平。本文對PLC的構(gòu)成、功能和特點進行了介紹,并對PLC在自動化控制中的應用進行了探索。

        關鍵詞:PLC;自動化控制;構(gòu)成;功能;特點;應用

        隨著科學技術的不斷發(fā)展,ΡLC在自動化控制中的應用越來越廣泛。ΡLC的應用主要是在人機接口和自動化控制中,并逐漸在各個領域的自動化控制中起到越來越重要的作用。ΡLC的出現(xiàn),使得工廠生產(chǎn)實現(xiàn)了自動化,并由于其抗干擾性強和維修程度高等特點受到各個行業(yè)的重視。ΡLC操作簡單、運用靈活、數(shù)據(jù)可靠,為促進產(chǎn)業(yè)的自動化發(fā)展起著十分重要的作用。

        1 PLC的構(gòu)成

        ΡLC主要由以下幾個部分組成:電源、存儲器、I/O電路、接口電路、CΡU。在ΡLC中,電源的作用除了存儲能量外,還包括了系統(tǒng)的雕件保護和備用電能的儲備。CΡU,即中央處理器,能夠進行數(shù)學和邏輯運算,是控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)的核心設備。存儲器的作用是存儲系統(tǒng)中的監(jiān)控、變量、程序等信息。I/O電路即通過輸入電路隔開輸入信號,實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)化,并能夠通過輸出電流將ΡLC輸出的數(shù)據(jù)信號進行放大并實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)化,這也是實現(xiàn)ΡLC在自動化中應用的重要基礎。

        2 PLC的功能

        ΡLC的功能主要有以下幾個方面:(1)開關量控制。開關量的控制主要是指ΡLC能夠根據(jù)限位開關和操作按鈕的相關檢測信號實現(xiàn)對機械運動部件的控制;(2)限時控制。限時控制主要是指可以通過在ΡLC系統(tǒng)中設置計時器,通過對時間的設定達到對系統(tǒng)的實時準確控制;(3)計數(shù)控制。計數(shù)控制主要是通過ΡLC的計數(shù)器來實現(xiàn)的,在ΡLC系統(tǒng)中,計數(shù)器主要有以下三種:高速計數(shù)器、普通計數(shù)器、可逆計數(shù)器,這三種計數(shù)器之間是相互獨立的,通過各自不同的計數(shù)特點,實現(xiàn)對系統(tǒng)的計數(shù)作用;(4)步進控制。ΡLC系統(tǒng)的步進控制是通過移位寄存器來實現(xiàn)的,通過移位寄存器對數(shù)據(jù)的位移,實現(xiàn)對不進的控制;(5)數(shù)據(jù)處理。在ΡLC系統(tǒng)中,能夠?qū)?shù)據(jù)進行加減、乘除、乘方、開方等數(shù)學運算,還能夠通過邏輯運算實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的比較、位移和傳遞。

        3 PLC的特點

        ΡLC系統(tǒng)的特點有:(1)性價比高。ΡLC系統(tǒng)的功能完備,其內(nèi)含有大量的編程軟件,能夠被用戶調(diào)用,實現(xiàn)用戶的控制需求,并能夠通過互聯(lián)網(wǎng)的使用實現(xiàn)集中管理分散控制的目的;(2)抗干擾能力強,可靠性高。ΡLC系統(tǒng)解決了出點接觸不良的問題,主要通過相關的輸入輸出元件實現(xiàn)系統(tǒng)的運行,減少了系統(tǒng)運行中的故障發(fā)生情況,提高了系統(tǒng)的抗干擾能力,使得整個系統(tǒng)的可靠性提高;(3)編程簡單,使用方便。ΡLC系統(tǒng)是通過編程語言實現(xiàn)系統(tǒng)的建立的,開發(fā)周期短,設計簡單,安裝容易,調(diào)試方便,降低了開發(fā)過程中的工作量,并且不需要對硬件設備進行拆卸,使用起來非常方便;(4)適應性高,硬件配備完善。在ΡLC系統(tǒng)的發(fā)展過程中,其標準化和模塊化發(fā)展不斷完善,用于能夠通過便利的系統(tǒng)配置實現(xiàn)功能不同的ΡLC系統(tǒng),并且能夠用戶的修改實現(xiàn)配置的變化,以適應各種不同的條件;(5)維修簡單。ΡLC系統(tǒng)自身就有自診斷功能,并且由于抗干擾能力強,故障發(fā)生率降低,如果發(fā)生故障,系統(tǒng)會自發(fā)對故障發(fā)生的原因進行分析,方便用戶對故障的排除。

        4 PLC在自動化控制中的應用

        4.1順序控制和開關量控制

        順序控制和開關量控制是ΡLC在電力自動化系統(tǒng)中應用的主要方面。在電力系統(tǒng)中,如何降低能耗、提高效率一直是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的焦點,因此在自動化水平不斷提高的現(xiàn)在,對電力系統(tǒng)的自動化系統(tǒng)的要求更為嚴格。ΡLC的出現(xiàn)取代了傳統(tǒng)的鍵電控制器,在實現(xiàn)對單獨工藝流程控制的同時,還通過與通信總線的接觸和信息模塊的發(fā)展實現(xiàn)了對整個生產(chǎn)工作的控制。ΡLC系統(tǒng)在電力自動化系統(tǒng)中的應用,解決了接觸不良而出現(xiàn)的控制缺陷,并通過計算機技術的發(fā)展,實現(xiàn)了自動化系統(tǒng)的全面應用。在傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)中采用了大量的電磁性鍵電器等原件,由于觸點的故障使得整個系統(tǒng)的可靠性降低,并且由于接線復雜等原因使得傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)的應用較為不易。而ΡLC可編程邏輯控制器是通過可編程系統(tǒng)的運行來控制整個自動化系統(tǒng)的,通過編程取代了實物元件從而提高了系統(tǒng)的可靠性。在簡化線路連接的同時,降低了系統(tǒng)輔助開關的數(shù)目,還實現(xiàn)了對多臺斷路器信號的顯示和集中控制的目的。在ΡLC中,備用電源的使用也是一大優(yōu)勢,這使得其在火力發(fā)電系統(tǒng)中的應用的可靠性增高。除此之外,ΡLC系統(tǒng)的系統(tǒng)維修方面的優(yōu)勢還使得其應用范圍擴大,提高了ΡLC系統(tǒng)應用的高效性。

        4.2閉環(huán)控制

        在電氣系統(tǒng)中,泵類電機啟動有自動啟動、現(xiàn)場控制箱手動啟動、機旁屏手動啟動等方式。ΡLC應用于自動啟動方式中時,ΡLC系統(tǒng)內(nèi)的順空模塊能夠給予泵積累的運行時間,在泵開機時對主備用泵進行選擇。在當前的泵類電機啟動時,ΡLC的運用往往與常規(guī)控制系統(tǒng)相配合,常規(guī)控制系統(tǒng)作為ΡLC控制系統(tǒng)的補充,保證了電機控制的安全,當ΡLC系統(tǒng)發(fā)生故障時,常規(guī)系統(tǒng)就能夠繼續(xù)保持整個系統(tǒng)的正常運行,保證電力系統(tǒng)運行的高效性。在ΡLC技術的應用中,其在控制系統(tǒng)的應用主要由電子調(diào)節(jié)單元、電液執(zhí)行單元、轉(zhuǎn)速測量單元三個單元構(gòu)成,這三個單元的主要作用分別是形成調(diào)制解調(diào)器的調(diào)節(jié)規(guī)律、有效控制導水機構(gòu)的驅(qū)動、準確的轉(zhuǎn)速測量。

        5 總結(jié)

        ΡLC可編程邏輯控制器由于其可靠性高、應用便利、維修方便等特點,被廣泛的應用于各個行業(yè)的自動化控制領域中。ΡLC在自動化控制領域中的應用,主要是通過順序控制。開關質(zhì)量控制和閉環(huán)控制等實現(xiàn)的。隨著計算機和互聯(lián)網(wǎng)技術的不斷發(fā)展,ΡLC系統(tǒng)也在不斷的完善和發(fā)展,更加適應各個行業(yè)生產(chǎn)過程中的控制需求,提高行業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量和效率,為促進行業(yè)發(fā)展有著重要作用。

        參考文獻:

        [1]武明.PLC系統(tǒng)功能在水閘工程中的優(yōu)化配置與實施[J].儀器儀表學報,2001,22(z1):471-472,478.

        [2]羅勇.PLC在工業(yè)自動化控制中的應用[J].科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力,2012(11):102-103.

        [3]趙洪濤,劉家駿.基于PLC控制的自動化立體倉庫仿真研究[J].制造業(yè)自動化,2012,34(18):126-127,133.

        [4]黃黔陽.探析在電氣自動化控制中PLC的實際應用[J].現(xiàn)代制造技術與裝備,2014(04):86-87.

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