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        PLC在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中的應(yīng)用及發(fā)展

        2017-10-08 06:50:52張江師文義
        世界家苑 2017年10期

        張江 師文義

        摘 要:隨著工業(yè)化進(jìn)程的日漸深入,PLC在工業(yè)各領(lǐng)域中得到了更為廣泛的應(yīng)用,也為工人的編程與設(shè)計提供了極大便利,使得工業(yè)自動化控制工作效率得到顯著提升。由于自身的優(yōu)越性,PLC程序能夠為人類工業(yè)化進(jìn)程提供極大幫助,但從總體上來看,PLC仍然存在諸多能夠改進(jìn)的地方,還需進(jìn)行深入開發(fā)與研究,不斷實踐發(fā)現(xiàn)問題,進(jìn)而解決問題。PLC作為工業(yè)化設(shè)備中的主要涉及,其發(fā)展前景極其廣闊,為此,需要有效利用PLC充分發(fā)揮其自身優(yōu)勢,進(jìn)而實現(xiàn)更快更好地發(fā)展。

        關(guān)鍵詞:PLC;工業(yè)自動化控制領(lǐng)域;應(yīng)用及發(fā)展

        引言

        近年來,在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,PLC已經(jīng)成為一種重要控制設(shè)備,在工業(yè)自動化發(fā)展過程中,其可編程優(yōu)勢能夠提供有效地技術(shù)基礎(chǔ),且隨著技術(shù)革新程度的進(jìn)一步加深而衍生出新的功能。它是一種具有較強(qiáng)技術(shù)性的數(shù)字模擬設(shè)備,運(yùn)行時對于其他設(shè)備的干擾有一定的抵抗能力,操作和維修起來都比較方便,在工業(yè)領(lǐng)域優(yōu)勢特別明顯。在繼續(xù)深入研究時,也會演化出各種門類的產(chǎn)品。

        1PLC的概述

        PLC全稱可編程控制器。主要用于工業(yè)過程控制,實現(xiàn)自動化完成。PLC包括輸入中央處理器模塊、輸出模塊、通訊模塊等,輸入模塊相當(dāng)于是一個收集作用的外部信息感官,工業(yè)過程中輸入模塊就是把一些需要的狀態(tài)、各種物理信號、位置型號等不停地采集他們的狀態(tài),我們稱之為收集系統(tǒng)條件信號,CPU中是保存著我們寫的完成特殊任務(wù)的程序,它一直不停地循環(huán)運(yùn)行,運(yùn)行程序中就包含輸入模塊的信號作為條件,而以這些條件結(jié)合程序就會有結(jié)果出來。這些結(jié)果就會通過輸出模塊輸出信號控制現(xiàn)場的設(shè)備動作,或者在上位機(jī)畫面上顯示數(shù)據(jù)等??傊?,PLC集計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、自動化控制技術(shù)于一體是一種數(shù)字運(yùn)算的可編程邏輯控制器。

        2PLC在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中的應(yīng)用

        2.1條件控制

        PLC根據(jù)現(xiàn)場被控系統(tǒng)的要求可以對其中的參數(shù)進(jìn)行修改,從而達(dá)到控制的目的。比如,壓力、反應(yīng)速度、溫度等,通過輸入相應(yīng)的指令,使被控系統(tǒng)的功能發(fā)生變化,從而適用系統(tǒng)產(chǎn)品生產(chǎn)的需要。這種應(yīng)用PLC的方式改變了以往人工控制的不便,提高了控制的精準(zhǔn)度,不需要工人時時刻刻的去調(diào)整,而其在系統(tǒng)運(yùn)行之前,就可以直接設(shè)置完成,提高了工作效率,并最大限度的提高了工業(yè)生產(chǎn)的自動化程度[3]。而在具體運(yùn)行的過程中,主要決定其控制效果的就是編程的輸入,需要相關(guān)的人員仔細(xì)考慮到產(chǎn)品生產(chǎn)的每一個步驟,針對性的設(shè)計相應(yīng)的控制指令。

        2.2過程控制

        過程控制是工業(yè)生產(chǎn)中最常用、最基本的控制,它主要針對的是模擬量,即對模擬量的工作過程進(jìn)行控制。過程控制分為開環(huán)控制與閉環(huán)控制,模擬量指的是連續(xù)變化的電流、電壓、溫度、壓力等相關(guān)參數(shù)。過程控制中通過分析有關(guān)模擬量當(dāng)前與歷史的輸入狀況,通過分析,產(chǎn)生所需要的輸出量。

        2.3模擬量控制

        PLC是在控制對象特征的基礎(chǔ)之上,根據(jù)組合功能模塊的特性將其組裝成為功能完善的一個完整的控制系統(tǒng),其可以達(dá)到提高整個控制系統(tǒng)準(zhǔn)確性的目的。對于PLC而言,其主要是由位置控制模塊、主機(jī)模塊、通訊模塊和模擬量控制模塊等多個模塊組成的。對于PLC的模擬量控制來說,它可以很大程度上提高工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的精準(zhǔn)度,同時其還可以通過熱處理的方式為整個控制系統(tǒng)的設(shè)計和維護(hù)提供巨大的便利。

        2.4系統(tǒng)集中控制

        通過PLC技術(shù)可以實現(xiàn)工業(yè)自動化控制,與此同時,它還可以對整個工業(yè)自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行控制,比如當(dāng)控制系統(tǒng)在運(yùn)行過程中發(fā)生一些問題時,其會對故障發(fā)生的原因進(jìn)行檢測,并顯示相應(yīng)的檢測結(jié)果??刂葡到y(tǒng)是通過時限故障檢測和邏輯錯誤檢測來實現(xiàn)對整個工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的控制。對于工業(yè)生產(chǎn)中的機(jī)床設(shè)備而言,在進(jìn)行工作時需要有足夠的準(zhǔn)備時間,并且要求在進(jìn)行工作之前必須通過每一道工作工序。在進(jìn)行控制系統(tǒng)檢測工步動作時,定時器可以相應(yīng)地啟動,當(dāng)定時器發(fā)出信號時,可以將其作為啟動報警信號,也可以將其作為自動停機(jī)的信號。

        2.5開關(guān)量控制

        PLC具有接線簡單、軟觸點多、速度快、維修方便、可靠性高等優(yōu)點,其不僅可以有效的提升系統(tǒng)的質(zhì)量,而且還能在一定程度上節(jié)省人力和時間,降低了大系統(tǒng)不易修改、線路復(fù)雜等現(xiàn)象的發(fā)生。PLC自動開關(guān)量控制有效的取代了繼電器控制,提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。開關(guān)量控制一般是根據(jù)順序控制器的相關(guān)公式,對中間繼電器控制系統(tǒng)動作進(jìn)行設(shè)計,并對順序控制器控制部分的梯形圖進(jìn)行有效的規(guī)劃,而且還可以通過模擬仿真對系統(tǒng)進(jìn)行檢查,從而確保了整個設(shè)計過程的規(guī)范化。

        2.6電動機(jī)變頻調(diào)速控制。PLC與變頻器是可以同時使用的,

        便于對電機(jī)的運(yùn)行與速度進(jìn)行控制。在PLC與變頻器之間加上電壓平滑電路,然后通過控制時間影響轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)速與時間成正比關(guān)系,輸出脈沖周期的大小會影響到輸出電壓紋波的數(shù)值。

        2.7遠(yuǎn)程控制

        PLC通過聯(lián)網(wǎng)模塊中的通信功能以及通信接口的配置,實現(xiàn)遠(yuǎn)程的控制。其控制方式主要有:PLC與智能終端的互聯(lián)、PLC與PLC控制網(wǎng)的互聯(lián)、PLC與計算機(jī)的互聯(lián)、PLC與以太網(wǎng)的互聯(lián)等來進(jìn)行遠(yuǎn)程的控制。

        3PLC在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中的發(fā)展

        PLC在工業(yè)自動化領(lǐng)域具有非常寬廣的發(fā)展前景,其主要表現(xiàn)在以下幾個方面:(1)PLC能實現(xiàn)產(chǎn)品、設(shè)計及功能多層面的綜合化發(fā)展,在市場需求下的背景之下,PLC的種類也會增加,也會為人們提供更多的產(chǎn)品,以此來滿足市場對產(chǎn)品的需求;(2)PLC在大容量和高速度的需求的推動下,不斷提升運(yùn)算能力,存儲量也會隨著需求變得越來越大,可以說PLC控制系統(tǒng)可以更加廣泛地應(yīng)用于各個行業(yè)中;(3)PLC編程語言能向多樣化和高級化的方向發(fā)展,給工業(yè)發(fā)展帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益,也為現(xiàn)代化的生產(chǎn)工藝全面改進(jìn)帶來了無限可能。將PLC有效應(yīng)用于工業(yè)自動化控制中,不僅可以提高系統(tǒng)控制質(zhì)量,而且還可以給工業(yè)提供合適有效的技術(shù)和品種。所以,在進(jìn)行工業(yè)化自動控制的過程中,相關(guān)人員應(yīng)該合理應(yīng)用PLC,并不斷地提高PCL的技術(shù)水平,讓其更好地適用于當(dāng)前工業(yè),只有這樣才可以為今后工業(yè)自動化發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ),為我國帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。

        結(jié)語

        通過本文的研究,我們可以對PLC在工業(yè)自動化控制中的工作原理有了初步的了解,主要包括模擬量控制、開關(guān)量控制、位置控制和系統(tǒng)集中控制等四個方面的應(yīng)用。隨著科技水平的不斷發(fā)展,我國的PLC控制技術(shù)的發(fā)展速度也將隨之加快。在實現(xiàn)工業(yè)自動化的領(lǐng)域中,采用PLC控制技術(shù)是適應(yīng)社會的必然需求,同時也是保障自動化水平的基本前提。面對如今的發(fā)展形勢,相關(guān)的研究人員還應(yīng)不斷加大其研究力度,不斷完善PLC控制技術(shù)水平,使得其更好地應(yīng)用于工業(yè)自動化領(lǐng)域中。

        參考文獻(xiàn)

        [1]郭杰.PLC在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中的應(yīng)用及發(fā)展[J].山東工業(yè)技術(shù),2016(12):30.

        [2]高亮,張文樹.PLC在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中的應(yīng)用及發(fā)展[J].價值工程,2014(22):72~73.

        [3]賈澤峰.PLC在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中的應(yīng)用及發(fā)展[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2014(5):20.

        [4]付世軍.PLC在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中的應(yīng)用及發(fā)展[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2016(23):150.

        (作者單位:1.潤英聚合機(jī)械制造(沈陽)有限公司;2.沈陽哈工大特種機(jī)器人有限公司)

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