浅谈PLC技术在电气自动化中的应用分析论文_张培泉

浅谈PLC技术在电气自动化中的应用分析论文_张培泉

(东北轻合金有限责任公司 黑龙江省哈尔滨市 150060)

摘要:随着科技的飞速发展,大众的消费观念以及消费水平不断升级,对于产品精细化以及多样化的要求越来越高,这为机电控制产业提供了良好的发展契机。尤其是PLC技术的应用,不仅可以提高机电控制系统的稳定性、高效性,同时还可以有效降低产品运行能耗,推动电气产业可持续发展。因此,对PLC技术在电气工程自动化的应用领域以及应用效果进行探究显得尤为必要,具有一定实现意义。

关键词:PLC技术;电气自动化;应用;分析

1导言

PLC(Programmable Logic Controller)即可编程逻辑控制器,它主要由编程存储器在内部存储部分执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算数运算等操作指令,结合数字或模拟式输入输出控制来实现机械设备的生产过程。PLC在数据处理状态方面能力较强,是具有较高自动化程度的现代化电气控制系统。

2 PLC技术概述

PLC技术(可编程逻辑控制器,Programmable Logic Con-troller),是基于传统继电触控技术的基础上衍生而来的。该技术通过结合微处理技术,有效解决了耗能高的缺陷。同时,PLC技术易学易用,操作简单,适应性强,无需专门计算机编程语言,便可应用于电气工程自动化系统。PLC遵循“顺序扫描、循环执行”的工作模式,即根据用户需求编制程序并存于存储区,并进行逻辑运算。同时,利用控制器作多次扫描,并将扫描结果反馈给中央处理器,循环执行程序。采用PLC技术的电气控制系统,接线端口只有输入和输出两类,通过改变存储区程序即可完成控制目标。该技术装置主要由中央处理器、系统电源、存储器以及输入/输出端口几部分组成,在用于控制生产基础流程的同时,兼具监控产品质量,解决系统故障等功能,有助于提高系统工作效率,实现机械生产优势最大化。现阶段,PLC技术不断完善,其存储区容量不断拓展,相关配套措施(如计算机、网络通信等)也趋于成熟。实际应用过程中,PLC技术集成性能良好,在应用范围、工作效率以及网络覆盖等方面占有显著优势。为完成控制目标,在PLC的设计阶段,应注意以下几点:第一,根据用户需求,进行系统控制设计,并对控制系统的稳定性以及安全性给予高度重视;第二,基于系统运行质量以及工作效率的前提下,应简化控制流程,避免冗余程序浪费系统运行成本。同时,要做好系统升级准备,以便在用户需求发生变化时,及时进行系统改造;第三,强化系统风险抵抗能力,简化养护工作,将系统故障损失控制在最小范围内。

3 PLC技术在电气自动化中的应用优势分析

PLC技术在电气自动化中的应用优势明显且体现在各个方面,它势必成为未来电气设备生产领域中的关键技术,满足人机之间相对和谐的生产关系,为电气设备自动化控制提供高效应用对策。具体到应用实践方面,它主要体现出以下几点技术应用优势。首先,PLC技术是具备一定应用可靠性的,它建立在PLC控制系统基础上,可实现对系统抗干扰能力的有效改善,相比于其他技术,PLC技术在可靠性方面更好,比较能够适应各种特殊复杂的环境,很少会受到外界客观因素影响。其次,PLC在控制系统中拥有较快的反应速度,且它将控制系统中原有附带的机械触电继电器更换为辅助继电器,摒弃了控制系统中的连接导线部分。换言之,可以将继电器节点变位时间视为0,此时不需要再关注传统继电器返回系数,保证PLC控制系统响应速度可实现大幅度提升。最后,PLC不易出现故障,即使出现故障也能在较短时间内快速诊断出来,这主要是因为PLC控制系统本身是具备故障诊断功能的。当它的外部执行器及输入设备发生故障以后,它会根据PLC系统编程软件提供相应数据信息内容,调查故障出现原因并加以解决。

4电气自动化中应用到的PLC技术

4.1开关量逻辑控制

开关量逻辑控制是PLC最广泛、最基本的应用,已逐步取代传统的继电器逻辑控制装置,凸显了它多方面的优点:灵活性强、安全可靠性高、抗干扰能力强、编程简单直观等。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆PLC控制开关量的能力是很强的,所控制的输入点、输出点有时多达几千几万点,并且不受限制,比起继电器控制,缩短了很多时间,节省了大量资源,使控制系统的功能得到了很大的改善。PLC所控制的比如组合的、时序的、要考虑延时的、需要进行高速计数等逻辑问题都可以解决。在电气自动化控制中需要明确各类自动化系统运行能耗要求,结合实际加强对系统开关量操作技术应用的分析研究,实现各个开关量因素和自动化控制技术的适应,借助PLC技术提升电子自动化开关量控制水平,实现开关量控制和自动化控制技术的适应。

4.2运动控制和过程控制

PLC的运动控制主要是轨迹控制,有圆周控制、直线控制。根据市场的需求,很多厂商已经开发出了大量的运动控制模块,主要功能是为步进电机或伺服电机等提供单轴或多轴的位置控制,并满足适当的速度和加速度。另外,PLC能进行脉冲控制,并具有很高的控制精度。目前PLC的运动控制广泛用于装配机械、电梯、机器人等行业。PLC的过程控制主要是针对生产过程参数而设计的,比如温度、流量、压力、速度等的检测和控制等。常用的有模拟量I/O模块,通过这些模块,不仅可以实现A/D和D/A转换,还可以进一步构成闭环,实现PID一类的生产过程调节,并具有PID闭环调节的专门模块,以此满足市场的需求。

4.3顺序控制

电气设备的稳定运行需要选择和PLC技术应用相似的运行模式,在电气自动化系统正常运行的情况下加强对运行程序的有效控制。在电气自动化系统稳定运行的情况下会出现不同形式的能耗问题,加上各类经济因素的影响,自动化运行顺序会发生相应的变化,因而电气自动化技术的应用需要和顺序控制的基本要求保持一致。电气自动化运行中的全部顺序控制需要结合PLC技术运行要求进行控制调整。在完成电气自动化继电器装置技术处理之后需要保证各个继电器装置能够提升运行水平,解决系统控制方案的适应问题。

4.4汽车装配线

在当今社会,经济水平日益提高,人们也逐步地提高了生活质量,汽车的需求量也成倍地得到了增加,合资的、国产的,各种品牌的汽车层出不穷。随着市场需求的增加,制造商就迫不及待地对生产效率提出了很高的要求。在自动装配线上,尤其是汽车转向泵生产线,采用PLC技术,整个操作系统就可以很大程度地得到简化,设备的安全可靠性也得到了提高。为了保障汽车的装配质量,在汽车转向泵生产线上,由多种设备按照一定的顺序进行组装的过程中,就需要对位移、压力等数据进行严格控制。利用PLC所具有的自诊断和监视功能,维修人员就能很方便地将装配过程中所出现的故障找出来,并进行相应的维护。

5结论

PLC技术的发展水平和工业化应用范围,己经成为衡量一个国家工业现代化水平的重要标准之一。随着技术的进步,PLC的功能将越来越完善,应用将会越来越普及,工业自动化的发展就会更进一步地依赖于PLC,将其应用在电气自动化控制中能够提升电子自动化水平,拓展电子化自动控制的规格、领域、范围等,从而使电气自动化控制系统发展更好的满足工业市场发展需要。加强PLC技术的研究和探讨,充分发挥出PLC技术的应用优势,对于我国实现工业现代化具有非常重要的意义。

参考文献

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论文作者:张培泉

论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期

论文发表时间:2019/6/3

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