PLC技术在机电工程自动化中的运用分析论文_张飞

PLC技术在机电工程自动化中的运用分析论文_张飞

江苏省徐州技师学院 江苏徐州 221000

摘要:随着计算机技术的进步以及时代的发展,PLC技术发展的已经比较成熟,但是,PLC控制装置在我国的自动化工程中应用时仍然存在很多问题,这就需要相关技术人员对PLC技术进行不断的探索与创新,使其功能不断的增加及完善,使其能够在自动化工程中发挥着重大的作用,并成为我国自动化工程发展的必然趋势,推动我国工业向前不断发展。

关键词:自动化工程;PLC技术;实际应用

现代科学技术的运用以及发展进一步促进了PLC技术的诞生以及发展。事实上,作为计算机与控制技术有机融合的技术成果,PLC技术已经广泛地被运用在机电工程自动化的控制作业过程中,并由此保障工业生产的整体性,促进各项作业效率以及水平的提升。本文基于此,主要分析PLC技术的内涵以及特点,并就该技术的运用以及完善进行了论述。

1、PLC技术发展概况

PLC技术最早出现在60年代的美国,由美国汽车巨头———通用汽车创造。在接下来的时间里,随着科学技术的不断发展,PLC技术不断发展、完善,受到众多发达国家的重视和应用。在发展初期阶段,由于控制系统程序单一,所以只能被用于简单的顺序控制上。在其不断发展历程中,终于在20世纪80年代取得实质性进展,具体表现在技术形态、价格、具体控制功能上(如:函数运算、高数运算等)。自此以后,PLC技术正式投入诸多领域使用,为自动化控制进程的发展打下坚实基础。由PLC的特点决定,其对能源开发、化工生产和高新技术研发等方面具有重大意义。尤其在电气工程中的应用,更是用在了顺序控制、开关控制和闭环控制等重要环节,与企业生产效率紧密相连。

2、在电气工程自动化控制中应用 PLC 技术的必要性

电气自动化从开始就需要应用到很高的技术,所以在各项技术飞速发展的今天在电气自动化中应用 PLC 这一先进技术是毋庸置疑的。各行各业中都会应用计算机技术的成果,电气自动化行业也不例外,为了加快节奏,跟随时代的步伐,使得公司在自动化控制的电气工程慢慢的开始尝试新的方法,希望能够运用信息技术的手段来全面开发本身的系统性能,而在电气工程自动化控制中融入 PLC 技术,就集中体现了电气自动控制的信息化。据我们所知,现在所具有的优势的前提和基础是电气设备产品较大的储存量与计算机较快的反应速度的融合。因为有了PLC技术的融入,多种自动控制的电气设备满足了更多方面的需求,从而也显示出了如下特点:更加快的速度;更加智能的运行;更加广泛的网络分布;使集成化的特点展现了出来。

3、PLC控制技术的核心

PLC控制系统,主要由电源、中央处理器、输入出接口和储存介质四个部分组成,其中最核心、最重要的技术是控制技术。PLC技术之所以能够得到各领域的广泛应用,一方面主要是因为使用者可以根据自身的实际情况,对系统的具体工作进行安排设置,另一方面是可以根据使用者需求,增添外部设备。对控制系统的四个主要组成部分的功能介绍:

3.1、电源

与日常生活中的设备一样,负责控制整个控制系统的开关状态,开启或闭合两种形式。

3.2、中央处理器

具体是接收使用者输入的数据命令,并对其进行分析处理,为系统的进一步工作做好铺垫。

3.3、输入输出接口

是控制系统与外界联系的重要方式,并在这过程中实现信号的接收和传递作用。

3.4、存储介质

对信息的储存影响巨大,主要是对使用者输入的信息数据进行储存,为使用者在使用时提供效率和便捷度。

4、对于PLC技术在电气工程自动化控制中的应用

随着科学技术的不断进步,人们对设备的要求也越来越高,智能成为人们的追求目标。因其特点决定,PLC技术被广泛应用在电气设备领域,为提高电气工程自动化水平起到积极作用。PLC技术的不断发展、完善,从而替代传统工业计算机的作用,对复杂的电气工程设备进行管理控制。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆PLC可以分为两种类型:籍体式。由CPU主板、显示屏、内存等诸多方面组成,但选择CPU型号时,除了了解其性能外,还必须考虑实际需要等问题。模块式。由CPU模块、内存、特有的I/O模块等部分组成,但I/O模块需要根据工程的实际情况进行开拓,需要不断更新,完善。(注:两种类型的组织结构同属于总线式)

5、PLC技术在自动化工程中的具体应用

随着微电子技术及计算机技术的快速发展,使得PLC技术的功能模块更加完善化、科技化。PLC技术的出现,克服了传统自动化工程中出现的问题,而且具有编程灵活、维护方便、可靠性高、抗干扰能力强等特点,使其在自动化工程的应用愈发明显,主要表现在以下几个方面:

5.1、用于系统开关量的控制

目前,在我国的自动化工程中,传统的继电器开关已经被PLC控制开关取代。而且PLC控制以简捷的方式完成了对开关控制点的顺序控制,具有反应速度快、维护操作简单等特点。PLC系统开关量的控制,对多个节点进行同步的控制,完全实现自动化,节省了劳动和时间成本,并且具有实时性,有利于提高系统的工作效率。不仅如此,还能有效的解决传统系统线路不容易修改的问题,但在实际操作中,应该按照PLC系统的顺序控制公式进行设计,从而画出系统控制器的梯形图,并通过模拟仿真来检查系统控制设计的是否合理。

5.2、用于系统模拟量的控制

PLC控制技术能够根据系统的控制对象以及自动化系统的实际需求,进行不同模块相互组合来实现最佳控制效果。由于在实际的自动化工程中,如电流、电压、速度、温度等系统参数都是连续变化的模拟量,但是为了能够有效提高工业自动化控制系统的准确性,就必须对这些模拟量的功能模块进行控制处理。当前,主要是通过模-数转换、数-模转换来实现PLC控制技术中模拟量与数字量之间的转换,同时利用PID对系统中设备参数进行控制,确保系统的安全性与连续性。其中模-数转换是将外电路中的模拟量转换成数字量后,传输到PLC控制系统中;数-模转换是将PLC控制系统输出的数字量转换成模拟量,再传输到外接电路系统中。

5.3、用于系统过程量的控制

PLC技术在自动化工程对系统过程量的控制,主要指的对系统的模拟量工作过程进行控制,通过检测模拟量的温度、电流、电压等参数,对前一时刻状态与当前状态进行分析。由于PLC技术具有其独特的优势,在进行工业生产时,首先应该设定系统开关量,然后根据用户设置的参数值,使PLC能够对控制算法进行合理的改变,以满足系统参数的要求。

5.4、用于系统运动量的控制

PLC技术在自动化工程对系统过程量的控制,主要是指对生产加工中直线与圆周的运行轨迹进行实时的控制。而且通过PLC控制系统的脉冲量控制机械设备运行时,能够减少加工设备移动时出现的偏差量,从而提高了系统控制的精度。目前,PLC控制系统中大部分都包含了对系统运动量的控制,主要应用于电梯装置、数控车床等多个工业生产中。

5.5、用于联网通信的控制

由于PLC技术具有通信功能的特点,能够实现PLC与PLC之间、PLC与其他设备、PLC与微计算机之间的联网通信,有效的实现了在自动化工程中庞大数据的实时交换,还能对系统进行集中管理,同时又分散控制,满足当代社会对自动化工程发展的需求。

6、在自动化控制电气工程中 PLC 技术采取的应用策略

在自动化控制电气工程中,发展智能化首先需要做的是将PLC 技术应用于自动化控制的电气工程,这是电气自动化初步利用信息技术的代表。在 PLC 理论体系慢慢改善的过程中,在自动化控制电气工程时 PLC 技术的效益渐渐的被使用者发现,在未来实现自动化控制电气工程的重要关键将会是 PLC 技术。以笔者看来,为了达到这样的目标还要做以下的准备工作:

6.1、满足自动化控制电气工程的需要,使更深一步的开发PLC技术得以实现,以很多的实践案例为基础,鼓励那些具有权威的学者和专家开展并推动自动化电气工程方面的理论研究,从而打开和提供PLC 技术应用方向的局面和思路;

6.2、重视培养自动化控制电气工程系统的设计人才,进行专业的技术培训,使其熟练的掌握并运用 PLC 技术,进一步与实际的系统设计的需求结合起来,从而使 PLC 技术融入自动化控制电气工程中得以实现。

结束语

PLC技术,是目前自动化控制领域较为先进的技术,对电气工程自动化控制发展具有积极影响,同时能够有效解决传统生产方式中存在的问题,是其他技术无法相提并论的优势所在。在科学技术不断发展的当今社会,PLC技术不断完善修改,甚至逐渐趋于成熟的条件下,相关部门应该重视PLC技术,积极主动的将PLC技术应用到电气工程自动化控制中,推动电气工程发展,从而提高企业经济效益,促进企业发展,也为国家经济发展做出积极努力。

参考文献

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[4]陈玲.PLC在球团生产自控系统中的应用[J].电子世界,,:.

论文作者:张飞

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第27期

论文发表时间:2018/3/2

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