黨健
摘 要:隨著我國電子信息技術(shù)與自動化技術(shù)的發(fā)展,電氣自動化越來越得工業(yè)企業(yè)的重視,PLC電路作為一種全新的可編程儲存器,在工業(yè)電氣自動化中得到了廣泛應(yīng)用,通過PLC電路在工業(yè)電氣自動化中的運用,不但能提高工業(yè)生產(chǎn)的效率,而且還能提高企業(yè)的市場競爭力。
關(guān)鍵詞:PLC電路 工業(yè)電氣 自動化 相關(guān)運用
中圖分類號:TN94 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)08(c)-0052-02
1 PLC電路技術(shù)概述
1.1 PLC的工作原理
目前我國PLC的工作原理主要分為3個階段,即輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段、系統(tǒng)輸出刷新階段。其中輸入采樣階段指的是通過掃描的方式讀取采樣數(shù)據(jù),這是數(shù)據(jù)儲存在規(guī)定的單元中,相關(guān)的數(shù)據(jù)輸入以后,將被轉(zhuǎn)入到用戶程序進行執(zhí)行輸出操作,在輸入采樣階段,技術(shù)相關(guān)發(fā)生狀態(tài),處理數(shù)據(jù)的單位也不會發(fā)生改變,從而保證輸入的資料數(shù)據(jù)不會發(fā)生改變,保證相關(guān)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。程序執(zhí)行階段主要指的是,在執(zhí)行程序過程中,保證PLC中的控制器總是能從上而下對用戶程序進行掃描,在這一過程中,一定要按照相關(guān)順序進行核算,核算的過程也要按照由上至下的原則進行核算,在PLC中掃描的路線由各個觸電構(gòu)成,從而得出運算的結(jié)果,根據(jù)得出的結(jié)果對邏輯線圈在儲存中的狀態(tài)完成刷新操作,從而確定是否執(zhí)行相關(guān)的處理指令。系統(tǒng)輸出刷新階段指的是要完成的操作任務(wù),可以在編輯控制器中完成刷新,在系統(tǒng)輸出刷新階段過程中,CPU會根據(jù)輸入映像的狀態(tài),對這些數(shù)據(jù)進行鎖存以后才去執(zhí)行其他操作,這一階段是PLC中重要階段,輸出的信息和資料才是編輯控制器要完成的任務(wù)。
1.2 PLC的特點
1.2.1 PLC可靠性高,抗干擾能力強
PLC具有非常強大的自行診斷能力,如果輸入的信息有錯誤,應(yīng)及時對這些錯誤信息進行處理,同時PLC采用濾波、隔離等硬件措施,能對系統(tǒng)故障進行及時檢測、對受損的信息進行恢復(fù),通過采用最先進的高科技技術(shù)來提高抗干擾能力。
1.2.2 PLC通用性強,控制程序可以改變
工業(yè)電氣自動化中應(yīng)用的PLC電路,具有齊全的硬件設(shè)備,能夠很好地滿足各種控制系統(tǒng)的要求,從而減少了用戶自己設(shè)計程序的任務(wù),這也是PLC深受廣大用戶喜歡的主要原因。
1.2.3 PLC功能強,使用面非常廣
在工業(yè)電氣自動化中應(yīng)用的PLC電路,不但具有計算、計數(shù)、運算、控制的功能,而且還具有人機對話、自動檢測、通信、記錄的功能,可以很好地控制一臺機械設(shè)備或者一條流水生產(chǎn)線,甚至可以控制一個完整的生產(chǎn)過程。隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展,很多工業(yè)企業(yè)都是流水生產(chǎn),通過PLC電路技術(shù)的使用,能很好地滿足生產(chǎn)快、連續(xù)生產(chǎn)的特點,所以,深受廣大工業(yè)企業(yè)的青睞。
1.2.4 編程簡單,容易掌握
很多工業(yè)企業(yè)沒有專門的專業(yè)的技術(shù)工程師,所以希望相關(guān)的設(shè)備越簡單越好,目前我國工業(yè)企業(yè)中選用的PLC幾乎都是梯形編程的方式,相關(guān)電線路非常清晰,如果自動化水平高一點的人員,通過PLC用戶手冊就能學(xué)會如何編程,就算沒有接觸過PLC系統(tǒng)的人員,通過簡單的培訓(xùn)就能學(xué)會如何編程。完全解決了工業(yè)中缺乏高素質(zhì)人才的局面[1]。
1.2.5 減少了控制系統(tǒng)設(shè)計和施工的工作量
隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,智能軟件越來越小,而功能越來越強大,在PLC中也不例外,通過高新技術(shù)網(wǎng)絡(luò)軟件代替了原有的繼電器控制系統(tǒng)中相關(guān)部件,使工作量大大減少。除此之外,PLC用戶還能通過實驗?zāi)M對PLC進行調(diào)試,從而減少了現(xiàn)場調(diào)試設(shè)備的工作量,深受廣大用戶的喜歡,也是PLC能在工業(yè)電子自動化中被廣泛應(yīng)用的原因之一。
1.2.6 體積小、重量輕、功耗低、維護方便
PLC電路技術(shù)通過把微電子技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)設(shè)備中,通過最新的納米合成技術(shù),相關(guān)的材料都是最新的高科技產(chǎn)品,使得其結(jié)構(gòu)非常緊湊、堅固、功能小、重量輕、功耗低,能很好地阻止外來因素的影響,使得PLC在工業(yè)電氣自動化運用有了很強的抗干擾能力。方便PLC電路技術(shù)安裝到機械設(shè)備的內(nèi)部,從而更好地實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備,可以說PLC是我國工業(yè)電氣自動化中重要的里程碑,對我國各行各業(yè)實現(xiàn)自動化提供了良好的基礎(chǔ)[2]。
2 PLC電路在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用
2.1 PLC在機床系統(tǒng)中的應(yīng)用
我國很多機床系統(tǒng)通常采用電氣控制模式,通過繼電器實現(xiàn)機床的運行,這樣的系統(tǒng)基礎(chǔ)產(chǎn)生接觸不良、觸頭電弧等現(xiàn)象,而且生產(chǎn)運行效率低下、能耗大、經(jīng)常發(fā)生故障、維修難度大,這些原因嚴重制約著我國工業(yè)廠家自動化的實現(xiàn),但通過PLC能很好地解決這一點。通過PLC系統(tǒng)對需要調(diào)整的數(shù)據(jù)進行重新編程,實現(xiàn)實時控制,既能提高機床系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率,而且還能降低機床維修的費用,從而降低生產(chǎn)成本,提高了企業(yè)的市場競爭力,真正實現(xiàn)了機械系統(tǒng)的自動化控制。除此之外,通過PLC模塊化的模式,具有很強的自檢能力,能有效查找出機床存在的問題和故障,取代了液壓系統(tǒng)和氣動系統(tǒng),大大提高了機床使用的穩(wěn)定性,使得機床機構(gòu)越來越簡單,為實現(xiàn)自動化建設(shè)提供良好的基礎(chǔ)。由于PLC電路技術(shù)有以上的優(yōu)點,在機床系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù),能有效提高機床的壽命,同時還具有應(yīng)用方便、可靠性高、方便排除故障的優(yōu)點[3]。
2.2 PLC在中央空調(diào)上的應(yīng)用
隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展,中央空調(diào)在人們的生產(chǎn)生活中起到的作用越來越大,無論是在工程生產(chǎn)中還是居民生活中,對中央空調(diào)的使用越來越普遍。比如:在生產(chǎn)電子設(shè)備的廠家,由于電子設(shè)備對溫度的要求非常嚴格,中央空調(diào)成了電子設(shè)備廠主要控制溫度的設(shè)備,目前我國生產(chǎn)的中央空調(diào)的制冷方式有3種,即電器控制系統(tǒng)、直接數(shù)字式控制系統(tǒng)、課編程控制器PLC控制系統(tǒng)。其中PLC控制系統(tǒng)生產(chǎn)的中央空調(diào),不但智能化程度比較高,而且還具有超強的抗干擾能力。而且對制冷控制系統(tǒng)的機構(gòu)沒有過多的要求,方便中央空調(diào)大批量生產(chǎn),通過市場調(diào)查發(fā)現(xiàn),使用PLC控制系統(tǒng)生產(chǎn)的中央空調(diào)在運行過程中的可靠性非常大,操作和維護也非常方便,深得廣大用的喜歡。通過不完全統(tǒng)計,采用PLC控制系統(tǒng)已經(jīng)成為中央空調(diào)應(yīng)用最廣泛的控制系統(tǒng)[4]。
2.3 PLC在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展,數(shù)控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛。數(shù)控技術(shù)需要PLC作為技術(shù)支撐才能完成,目前數(shù)控技術(shù)中常用的控制系統(tǒng)有3種方式,即電位控制系統(tǒng)、直線控制系統(tǒng)、連續(xù)控制系統(tǒng)。數(shù)控技術(shù)主要適用在機械加工中。其中點位控制系統(tǒng)主要適用于與機械孔加工機床中。在我國目前的數(shù)控系統(tǒng)中,有全功能數(shù)控裝置和單板機控制裝置,這兩種控制系統(tǒng)都使用了PLC電路技術(shù),但是在使用功能和應(yīng)用范圍上有很大的區(qū)別,比如:全功能數(shù)控裝置的功能比較完善,無論是加工孔、板、管都能很好使用,但是相對價格比較昂貴。如果企業(yè)生產(chǎn)比較單一,選擇全功能數(shù)控裝置,就會有功能發(fā)揮不出來。所以,在選擇過程中要根據(jù)企業(yè)的實際情況進行選擇[5]。為了滿足廣大用戶的需要,出現(xiàn)了一種PLC系統(tǒng)控制的單板機數(shù)控機械。通過把PLC電路技術(shù)引進單板機數(shù)控機械中,很好地解決了單板機中硬件電路、接口電路、驅(qū)動電路經(jīng)常受干擾的問題,大大滿足了中小型企業(yè)的發(fā)展需要。
2.4 PLC在煤礦系統(tǒng)中的應(yīng)用
我國是一個煤礦生產(chǎn)的大國,在煤礦生產(chǎn)中使用工業(yè)電氣自動化能很大程度上提高煤礦的生產(chǎn)效能,還能防止安全事故的發(fā)生。比如:在通風自動化中應(yīng)用PLC控制系統(tǒng),再加上相關(guān)的傳感器裝置,通過電子計算機把這些系統(tǒng)裝置連接起來就能實現(xiàn)遠程監(jiān)控,從而達到無人看守就能生產(chǎn)的目的,通過PLC中相應(yīng)的檢測程序,為檢修人員提供相關(guān)的信息資料,減少故障查詢的時間。如果是因為傳感器造成的故障,直接通過連接線路進行檢測和維修即可,從而減少對電動機和通風機的查詢,降低維護過程中產(chǎn)生的安全事故。在煤炭裝運系統(tǒng)中,可以使用PLC實現(xiàn)裝車自動化,裝車自動化控制系統(tǒng)的硬件可由多個獨立功能塊和控制核心組成,這些功能塊是產(chǎn)品倉倉位的檢測和信號的輸出、倉下閘門開度信號的測量和閘門的控制等;裝車控制系統(tǒng)的核心由PLC工業(yè)控制計算機及網(wǎng)絡(luò)版組態(tài)軟件組成[6]。
3 結(jié)語
綜上所述,隨著我國工業(yè)電氣自動化的發(fā)展,PLC控制系統(tǒng)因為其具有可靠性高,抗干擾能力強、通用性強,控制程序可以改變、功能強,使用面非常廣、編程簡單,容易掌握、減少了控制系統(tǒng)設(shè)計和施工的工作量、體積小、重量輕、功耗低、維護方便的特點被廣泛應(yīng)用在我國工業(yè)電氣自動化中。
參考文獻
[1] 陳鏡波.PLC技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用[J].機電信息,2013(9):106-107.
[2] 高瑋.PLC在電氣自動化控制中的運用[J].科技展望,2015 (3):149.
[3] 劉永國.PLC在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用淺談[J].硅谷,2015(3):93,102.