王慶新 劉彥保
摘 要:伴隨著工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的更新與改革,PLC 技術(shù)將得到進(jìn)一步的優(yōu)化與改進(jìn),并且在電氣工程自動化控制中起到更大的作用。PLC 技術(shù)是伴隨著現(xiàn)代計算機與控制技術(shù)綜合為主流的控制系統(tǒng)的出現(xiàn)而投入應(yīng)用的。文章主要分析了PLC技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用,以供參考。
關(guān)鍵詞:PLC技術(shù) 電氣自動化 應(yīng)用
1. PLC技術(shù)
1.1PLC 技術(shù)的介紹。PLC技術(shù)全稱為可編程控制器,屬于專門為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計制造的一種控制器。在早期,該技術(shù)稱之為可編程邏輯控制器,隨著計算機技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展,現(xiàn)在的可編程控制器的應(yīng)用范圍也遠(yuǎn)遠(yuǎn)比過去更加廣泛??删幊炭刂破骶职ㄈ齻€步驟的控制原理,包括了:輸入采樣階段、用戶程序執(zhí)行階段、輸出刷新階段。首先,在輸入采樣階段可編程控制器可以一次性把所有數(shù)據(jù)掃描完畢,并且把所掃描的數(shù)據(jù)存入可編程控制器的映像區(qū)內(nèi),開始進(jìn)行掃描,在掃描的過程中,注意按照從上到下的順序依次掃描,最終的掃描結(jié)果顯示為一個梯形,掃描結(jié)束后,進(jìn)行邏輯運算,以運算的結(jié)果作為依據(jù),對對位狀態(tài)進(jìn)行刷新。最后一個步驟就是,結(jié)束了掃描用戶程序,可編程控制器進(jìn)入輸出刷新的階段,可編程控制器的中央系統(tǒng)會發(fā)出指令,把所所有對應(yīng)的狀態(tài)以及數(shù)據(jù)的輸出鎖存電路進(jìn)行刷新,然后通過輸出電路驅(qū)動外設(shè),最終實現(xiàn)可編程控制器系統(tǒng)操作的目的
1.2PLC控制核心技術(shù)。PLC 控制系統(tǒng)中包括中央處理器、存儲介質(zhì)、輸入輸出接口以及電源。用戶可以根據(jù)自身需求來自由添設(shè)相應(yīng)的外部輔助設(shè)備,例如輔助控制等。PLC 控制系統(tǒng)的部件功能主要為:(1)中央處理器。其主要功能是對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,對用戶輸入的指令或數(shù)據(jù)進(jìn)行接收、處理;(2)存儲介質(zhì)。其主要功能就是對用戶程序中的相關(guān)信息與數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲;(3)輸入輸入接口。其是與外部設(shè)備連接之處,可以接收或傳遞指令信號;(4)電源??刂葡到y(tǒng)電源的接通與關(guān)閉。
通常來說PLC控制技術(shù)應(yīng)用在電氣工程自動化控制過程中的工作原理與計算機工作原理大致相似,首先接通電源,在進(jìn)行中央處理器的自動診斷,診斷完成后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息處理;在準(zhǔn)備工作完成后選擇用戶程序進(jìn)行掃描,通過輸入輸出口來時進(jìn)行控制。如果在應(yīng)用過程中遇到不合理的情況,則可以選擇從中央處理器自動診斷步驟重新開始。PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是由軟件與硬件兩個部分組成。硬件主要是技術(shù)介質(zhì),而軟件則可以進(jìn)操作控制。
1.3可編程控制器的設(shè)計原則。PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計原則有以下幾點:在PLC控制系統(tǒng)設(shè)計過程中要保證其能夠滿足其控制對象的基本需求,保證PLC 控制系統(tǒng)能夠安全可靠的進(jìn)行工作;在保證PLC控制系統(tǒng)能夠正常運行的情況下,最大程度的縮小投入成本,提高生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益,同時進(jìn)行擴(kuò)展開發(fā),以便可以進(jìn)行升級或再次開發(fā)操作;PLC控制系統(tǒng)下所生產(chǎn)的產(chǎn)生必須要質(zhì)量過關(guān),保證品質(zhì),在使用后維護(hù)與修理過程中也要保證安全性。
2. PLC技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用
2.1PLC 在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用。我國工業(yè)技術(shù)正處于不斷的高速發(fā)展當(dāng)中,數(shù)控技術(shù)作為我國工業(yè)生產(chǎn)中極為重要的一門技術(shù),可編程控制控制系統(tǒng)在該門技術(shù)中得到極為廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前常見的數(shù)控控制系統(tǒng)包括了三種,一種是點位控制系統(tǒng),一種是直線控制系統(tǒng),另一種是連續(xù)控制系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)的主要功能在于機械加工方面,點位控制主要適用于孔加工機床,是為了實現(xiàn)加工時點與點之間的精確移動?,F(xiàn)在數(shù)控系統(tǒng)主要依靠兩種方式來實現(xiàn)控制,一種是全功能數(shù)控裝置的控制方法,另一種是單板機的控制方法,二者都應(yīng)用了可編程控制器控制系統(tǒng),但是在功能與應(yīng)用范圍方面存在著區(qū)別。全功能數(shù)控裝置具有極為完善的功能,但是價格昂貴,而且許多項功能不適用一般企業(yè)的發(fā)展需要。為了更有針對性的滿足一般企業(yè)的發(fā)展需要,基于可編程控制器控制系統(tǒng)的單板機控制系統(tǒng)得到了應(yīng)用,這種單板機控制系統(tǒng)成功地解決了設(shè)計硬件電路、驅(qū)動電路以及抗干擾的問題,通過單板機控制系統(tǒng)可以根據(jù)生產(chǎn)的需要來對機床的功能進(jìn)行調(diào)整,同時還可以隨著技術(shù)的進(jìn)步而升級機床的功能,由此更加靈活的滿足一般企業(yè)的生產(chǎn)需要。
2.2在電梯自動化控制上的應(yīng)用。電梯在電氣自動化控制領(lǐng)域發(fā)揮著非常重要的作用,作為一種現(xiàn)代的交通運輸工具早已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在了人們的生活中,電梯的使用量在當(dāng)今社會已經(jīng)成為衡量電氣自動化程度的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。常見的電梯分為客梯、貨梯、住宅梯、觀光梯、雜物梯、醫(yī)用電梯、船舶電梯、汽車梯、別墅梯、高塔電梯、防爆電梯等等,種類繁雜,出現(xiàn)故障的類別也是多不勝數(shù)。所以實現(xiàn)對電梯良好的自動控制就顯得至關(guān)重要了。傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)在電梯控制方面早就顯得捉襟見肘,人們焦急的等待一項新的控制技術(shù)來取代它。PLC控制技術(shù)采用了交流變頻調(diào)速技術(shù),不僅能實時的對信號進(jìn)行檢測和控制,還可以及時的反應(yīng)出電梯在運行過程中出現(xiàn)的問題并發(fā)出警示信號,實現(xiàn)了對電梯準(zhǔn)確的控制,最大限度的保障了人身和財產(chǎn)安全。電梯的硬件包括PLC主機及拓展、機械系統(tǒng)、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、指層器、門機、調(diào)速裝置和主拖動系統(tǒng)等設(shè)備組成,軟件部分主要是PLC控制軟件,實現(xiàn)對電梯信號的控制。運用PC-LINK網(wǎng)絡(luò),軟件部分結(jié)合硬件部分,實現(xiàn)對電梯的遠(yuǎn)程控制。
2.3在閉環(huán)控制中的應(yīng)用。電氣自動化包括機旁屏手動、現(xiàn)場控制手動、現(xiàn)場控制自動等多種啟動形式。通過電液執(zhí)行、電子調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)速測量等單元進(jìn)行對轉(zhuǎn)速測量與調(diào)節(jié)器控制,是PLC閉環(huán)控制的重要體現(xiàn)。PLC在動力泵開啟以后,會根據(jù)動力泵的累計運行時長科學(xué)的選出主備用泵設(shè)備,機旁屏手動的啟動形式通過泵啟動時現(xiàn)場開關(guān)調(diào)節(jié),根據(jù)動力泵的累計運行時長選擇主備用泵的狀態(tài)。就目前來看,傳統(tǒng)控制系統(tǒng)與PLC控制系統(tǒng)的綜合使用,是使用最多的方式,二者可以在工作中進(jìn)行優(yōu)勢互補,提高電機運行質(zhì)量。另外,傳統(tǒng)控制系統(tǒng)也可以在PLC系統(tǒng)出現(xiàn)問題時繼續(xù)進(jìn)行工作,保證了回路的持續(xù)穩(wěn)定性。
3. PLC自動化在電氣控制中的未來發(fā)展
PLC自動化在電氣控制中,雖然具備防干擾的能力,但是仍舊存在提升空間,如果電控系統(tǒng)處于多方干擾的環(huán)境內(nèi),PLC的防干擾效果也會受到影響。因此,我國將防干擾作為PLC的主要研究方向,促使PLC未來在電氣控制中,不僅能夠表現(xiàn)高強度的防干擾能力,還可以體現(xiàn)自動判斷干擾源,快速采取防護(hù)措施的能力,保障PLC的系統(tǒng)抗干擾性質(zhì)。PLC自動化在電氣控制中,逐步吸收更先進(jìn)的技術(shù),推進(jìn)電氣控制的成熟發(fā)展,在保留原有優(yōu)點的基礎(chǔ)上,發(fā)揮更大的控制價值,提高應(yīng)用能力。
4.結(jié)語
PLC控制系統(tǒng)的大量運用得益于其顯著的工作特點,它通過多種控制形式極大地提升電氣自動化控制的質(zhì)量,迎合不斷增長的生產(chǎn)需求。社會的發(fā)展必然會對PLC控制系統(tǒng)提出更高層次的要求,所以只有對PLC進(jìn)行不斷更新和完善,才能保證其發(fā)揮持續(xù)、穩(wěn)定、安全的作用。
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