电气控制与PLC应用技术的分析研究论文_章剑枫

电气控制与PLC应用技术的分析研究论文_章剑枫

福建省龙岩金叶复烤有限责任公司 福建 龙岩 364102

摘要:PLC技术不只是电气自动化领域的一个重要组成部分,也需要专业化的计算机操作技术,可以说PLC跨越了两个主要领域,它是计算机与机电两大专业的完美结合,在实际生产中起着关键的作用。

关键词:电气控制;PLC;应用

前言

PLC技术是一种智能化的生产控制技术,主要应用在工业生产的数字运算操作当中,应用编程储存器进行相关指令的操作,有效的保障了工业生产的便携化控制,大大的提升了电气自动化技术水平,同时也是当下自动化技术探究和发展的重点。

1电气控制技术的相关介绍

1.1电气控制技术相关电路的介绍

电气控制技术的应用过程中的电控系统电路包括——主要电路、控制电路、辅助电路、保护电路。而其中的控制电路由——接触器和继电器线圈、各种电动器的动合、动断触点、开闭组合组成,由此构成一定的控制逻辑,实现所需要的控制功能。

1.2电气控制技术的发展历史

早在两千多面前,拥有无限智慧的人们就已经打造出了自动控制技术的萌芽,1868年,英国物理学家James Clerk Maxwell在Proceedings of RoyalSociety,vol.16上发表了著名论文“On Governors”并由此开辟了将数学方法运用到控制系统的先河。不得不承认,工业和战争推动了自动化技术的进步,1913年,美国福特汽车公司建成了世界上最早的汽车装配流水线。而后,我国的著名科学家钱学森将控制理论应用于工程实践,并于1954年出版了著名的《工程控制论》。在许多人的不懈努力下,电气控制技术现如今已经在工业生产中大规模作用,并且取得了一定的成果。

2 PLC技术概况分析

2.1 PLC技术原理分析

PLC技术控制原理主要包括以下几部分,首先是输入采样,该部分能够对目标信息数据进行系统扫描,储存后输进程序当中,然后在进行数据的输出,其次是用户程序执行部分,PLC技术能够自动的进行全方位扫描,对扫描结果进行计算,利用计算结果对逻辑线圈的状态进行更新,从而达到明确程序指令执行的操作。最后是输出刷新部分,利用CPU对系统指令进行输出,再依照I/0影像区情况,通过电路封锁的方式达到外设驱动的目的,从而实施目标电气系统的控制。

2.2运行过程分析

首先是信息数据的获取和处理。利用系统软件中的程序对目标输入区域进行扫描,从而进行输入区域的分析,保障初始数据的获取和输入。其次是处理特定功能,通过程序中客户设置好的程序质量来进行目标现场的扫描,依照扫描后的情况进行相关指令的发送,从而进行同步分析以及逻辑预算的实施。最后是控制相应阶段,通过对以上数据分析结果以及逻辑运算结果上传至主机中,经过主机的处理在实施发送,从而进行目标设备的控制,后期便是整个工作流程的重复,即周期的重复工作。

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3 PLC技术在电气控制过程的作用

PLC技术在电气控制过程中有以下几个方面的作用:

3.1即时反馈

PLC技术具有即时反馈,运用到电气设备的运行过程中能够将运算过程中状态进行有效的监控,对于可能出现的问题可以及时的发现并且进行精确的定位与操作,把潜在的问题扼杀在摇篮里,进而提高设备运行效率。

3.2数字化控制

它具有数字化控制功能,数字化控制技术在计算机控制的范围内进行设备的操作。也在过程中的数据通过计算进行整理和编辑。从而在最大程度上提高设备运行的可靠性和精确度。由于PLC给电气控制装置下达指令,电气控制装置执行命令,并对故障进行维修和提醒。

3.3自动化操作

自动化运行原理在于通过PLC技术事先将设备的相关数据存放在计算机里,通过指令对设备进行远程操控,可以自行将出现的问题进行自动处理并且解决,而不需要工作人员在设备出现问题进行分析和维修,从而提高电气设备的安全性和效率。

4 PLC技术在电气控制中的具体应用

4.1 PLC电气控制系统的总体设计

在设计PLC电气控制系统时,需要从系统的各个组成部分进行分析,其中包括了生产设备的使用性能、设备内部的结构以及设备生产加工情况等,同时在分析设备实际条件的情况下,设计控制系统中启动模式、制动方式、反向程序以及系统调速等。例如在笼型电动反接设计中,需要保证交流电路不能串联,因此应当计算回路中各个串联电路的电子R。其中对R的计算应该是:R=K*Uφ/Is在计算公式中,R是电路的电阻值,而U则是电动相的电压,I是整个电路中的启动电流,k作为计算公式中的常数,当I<0.15时,则K=1.5。其次需要选择合适的系统变压器,负责控制系统电路中的电压,保证在控制系统工作过程中线路电压能够始终维持稳定。在选择变压器时应当遵循三条原则。首先,变压器必须保证在系统一侧使线路电压保持一致,满足系统运行要求。其次,当系统启动时,需要保证变压器的交流电压部分吸合标准。再次,在系统运行过程中,必须保证变压器的温度不能超过额定设备温度。

4.2机床PLC电气控制系统

在设计机床电气控制系统时,需要保证PLC程序与CNC设备是单独设计的,在两个系统设备之间系统信号只通过CNC进行传递,同时在系统中大部分的数据信号也是通过CNC设备进行传输的。此外,依靠PLC技术还可以实现其他的设计功能:第一,机床的控制面板功能,在生产过程中操作人员可以通过控制面板对系统进行紧急操作,使系统暂停或者进行故障检修等。第二,对系统程序进行控制。在系统中PLC技术能够在系统中实现紧急预警、信号处理、自动寻找信号位置等功能。

4.3立体仓库PLC控制设计

立体仓库是企业物流环节中十分重要的部分。通过立体仓库技术能够在生产过程中对企业仓库进行有效管理。当前立体仓库的设计主要有纵向提升型以及横移升降型等,其中PLC技术、计算机技术以及穿梭机技术等是立体仓库的主要技术支持。在电气控制上是通过闭环式控制技术完成,在控制系统中通过快速计数程序对系统信息进行编码,然后将处理过的信号传送给PLC系统中,最终通过闭环控制对立体仓库进行控制。在立体仓库控制中,通过PLC技术能够提高企业的仓库管理效率,保障企业未来的发展需求。

4.4纺纱生产中PLC技术的应用设计

在纺纱生产中,PLC技术主要应用于控制系统的人机界面、电气控制开关等方面。其中PLC电气控制系统能够准确的采集系统中各个纱锭的控制程序数据信息,同时将信息通过系统的人机交互界面显示出来,保证生产过程中系统管理人员能够实时的掌握设备的工作情况。此外,PLC电气控制系统能够进行智能化的逻辑程序分析,在纺纱生产时能够根据系统数据信息进行分析处理,通过网络通讯技术收集网络数据,最后形成系统的逻辑循环。

5 PLC的发展前景

PLC的技术不断成熟,出现了新的系统即FCS系统。PLC的技术能够满足工业自动化技术发展的需要,并且能够朝着智能化和数字化控制方向不断发展,被广泛运用在火电厂里面。尽管PLC的控制系统非常稳定,可以适用于各种恶劣环境,但是在非常恶劣的环境条件下,PLC的控制系统会出现控制或者是运算的错误,因为这些极端恶劣环境里面会有很强的电磁干扰,使得整个生产环节会出现各种各样的错误,导致正常的生产运行不能得到很好的保证。所以,不断提高PLC可靠性的发展是未来PLC技术发展的新方向。

结束语

综上所述,电气控制通过对PLC技术的应用,大大提升了电气自动化技术水平,逻辑简化了整个电气自动化系统,优化了整个过程,也降低了运行成本,提升了电气自动化系统的可靠性,当前,PLC技术凭借其优秀的可靠性、操作性以及结构灵活性,成为了当前电气控制的主要应用技术,广泛的应用到了企业生产当中,实现了自动化生产,降低了很多不良的干扰因素发生,提高了生产效率。

参考文献:

[1]曹俊.电气控制与PLC应用技术的分析研究[J].科技创新与应用,2015,25:166

[2]雷钧,罗敏,吴岳敏,等.基于欧姆龙PLC的镗床电气控制系统改造[J].制造技术与机床,2016(8):164-168.

论文作者:章剑枫

论文发表刊物:《防护工程》2017年第31期

论文发表时间:2018/3/12

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