PLC在工业自动化控制领域中的应用及发展论文_张岩民1,刘玉习2

PLC在工业自动化控制领域中的应用及发展论文_张岩民1,刘玉习2

1、身份证号码:37292819860408xxxx 山东济南 250300 2、身份证号码:37142519800915xxxx 山东济南 250300

摘要:社会化大生产过程中,现代工业生产技术不断进步,PLC控制技术在工业控制领域应用甚广。PLC控制技术编程简单,设备性能稳定,应用具有可靠性和稳定性,对与现代化工业工业生产具有重要作用。针对PLC控制技术的使用功能,需要在实际生产中不断调整程序设计,完善系统编程。本文探讨了PLC在工业自动化控制领域中的应用及发展。

关键词:PLC;工业自动化控制领域;应用;发展

在现代科学技术水平不断进步的新时期,PLC控制系统有了越来越广阔的发展前景,工业化自动控制领域当中对PLC 的应用亦是大势所趋。时至今日,PLC 的相关技术水平已日臻完善应用于工业自动化控制领域当中的作用也越来越重要。然而鉴于该技术对环境的要求较高,因此为了保证系统运行的稳定性,必须要充分注意环境温度、湿度、稳定性和空气质量等对PLC 的影响,只有保证PLC 应用于良好的环境中,才能真正发挥PLC 在工业自动化控制领域当中的作用并实现其价值。

1 PLC综述

PLC 是可编程控制器的英文缩写模式,该技术实质上是一种数字运算技术,主要是为了迎合工业环境之需,将现代通信技术、计算机技术以及自动化技术等进行了融合,进而形成一种全新的技术形式,并以此技术来实现相应自动化控制设备的研发与应用。在实际践行的过程中,主要所呈现出的技术优势为:基于该技术下自动化控制设备,相应的体积小且安装方便灵活,在使用的过程中编程简单并且能够提供较强的抗干扰性能,尤其是随着该技术在各领域中的不断应用,促使技术本身实现了进一步的发展,厂家在实际设计研发的过程中不断优化其性能,进而凸显出了该设备的性价比优势。目前,随着这一技术的不断发展,其功能也得到了不断的优化与完善,尤其是在体积上实现了不断的浓缩,并且相应的功能随之不断完善,为当前机电一体化发展提供了技术支撑。

2 PLC在工业自动化控制领域中的应用

2.1模拟量控制

通过对不同控制对象的特征进行分析发现,PLC可以通过对相关功能模块的组装而形成一套功能齐全的控制系统,有效的实现了对系统的控制。PLC有主机模块、高速计数模块、模拟量控制模块、I/O模块、位置控制模块、通讯模块等。通过使用PLC模拟量控制模块,不仅能够实现对整个过程的有效控制,而且还能借助控制语句来实现对仪表的有效监控。PLC模拟量控制可以有效提升过程控制系统的准确度,并实现对热处理的降温、升温、保温等过程进行有效控制,从而方便于热处理过程的控制设计,这些功能往往在传统仪表控制系统中是无法实现的。

2.2 开关量控制

PLC具有接线简单、软触点多、速度快、维修方便、可靠性高等优点,其不仅可以有效的提升系统的质量,而且还能在一定程度上节省人力和时间,降低了大系统不易修改、线路复杂等现象的发生。PLC自动开关量控制有效的取代了继电器控制,提高了系统运行的可靠性。开关量控制一般是根据顺序控制器的相关公式,对中间继电器控制系统动作进行设计,并对顺序控制器控制部分的梯形图进行有效的规划,而且还可以通过模拟仿真对系统进行检查,从而确保了整个设计过程的规范化。

2.3 顺序控制

在工业自动化PLC控制技术的应用中,顺序控制是这一技术应用的重要领域,这一顺序控制指的是PLC控制技术应用而实现的全部生产过程的协调控制。对于实现顺序控制的PLC控制技术应用来说,这一应用需要得到电气设备自动化系统的支持,而对于应用PLC控制技术的系统来说,其本身由主站层、远程层、现场传感器等部件构成,而通过这些部件组成的电气设备自动化系统就能够支持电气设备的远程顺序控制,实现生产过程的效率最大化。

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2.4位置控制

在工业自动化控制领域中,位置控制起到了决定性的作用。因为在各个环节的工业生产中,机床刀具主轴精确分度控制、串刀补偿控制、搬运定位控制等都需要借助位置控制来提高其精度。PLC可以实现对步进电机的有效控制,并通过向步进电机绕组发出相关脉冲信号,从而对步进电机的位移给予准确的定位,以达到对其进行控制的目的。

2.5系统集中控制

PLC不仅能够对工业自动化进行有效的控制,而且还能够对系统本身实现自动化控制,如控制系统的显示和故障的检测等。系统集中控制的原理一般是根据逻辑错误检测和时限故障检测的原则来进行的,而且机床设备的每个工作环节都是按照事先设定好的计划进行的,能够在检测工步动作过程中对定时器给予启动,同时还可以将定时器的输出信号当作启动报警信号或自动停机信号来看待。该过程中需要注意的是,在启动定时器过程中所需要花费的时间往往比动作持续时间久一些。在工业自动化设备正常运行过程中,电控系统的输出信号、输入信号、中间记忆单元间具有一定的逻辑关系,如果某个环节出现了设备故障,将会导致这种逻辑关系发生破坏,此时可以将常见故障逻辑判断程序事先编好,一旦出现故障就可以对故障进行分析,并发出报警控制。

2.6电动机变频调速控制

PLC中的指令系统往往与变频器结合在一起使用,从而实现对电机运转和调速进行有效的控制。将电压平滑电路加到PLC 和PWM 输出变频器间,可以通过对PWM 指令中相关数值的设置来对其转速进行控制,PWM 指令中脉冲周期输出的大小也会对系统输出电压纹波产生一定的影响。

2.7集中监控的实现

集中监控的主要目的是快速、及时发现机械故障,以便于对机械进行维修和管理。PLC应用到集中监控中,在控制机械按照预定程序运行时还要计算机械完成指令需要的时间,机械在一定时间内完成了多少工作量等等,如果机械的实际运行情况与PLC中存储的数据不符,那么PLC就会发出警报,并提示工作人员发生故障的机械。该控制系统的原理是PLC内部设有固定的逻辑关系,如果逻辑关系显示错误说明机械运行异常,此时PLC的警报系统就会响起。所以说将PLC 应用到集中监控方面是生产安全性和稳定性的重要保证。

3 PLC在工业自动化领域中的发展趋势

目前,在工业自动化控制领域虽然PLC 得到了广泛的应用,但是其中存在的“软硬件体系封闭”问题、各大公司结构不相同、专用总线、专用通信网络协议等不兼容问题的影响,将会限制PLC 在工业自动化领域中的发展。然而在工业自动化控制领域中,PLC 具有非常广阔的发展前景,主要体现在以下三个方面:(1)PLC 可以实现设计、功能与产品等多方面协调发展。如今PLC 为了能够在市场发展中站稳脚步,开始不断进行自身的改进和创新,而且自身的种类也在不断的丰富;(2)基于高速度与大容量的推动,PLC 可以实现对运算能力的升级。如今,设备价格下滑与容量加大的状况在PLC 行业变得越来越突出。因此,PLC 控制系统在存储设备中得到了广泛的应用,根据PLC 控制系统的使用现状可知,在不久的将来将会实现PLC 控制系统的有效升级;(3)PLC 编程语言朝着高级化、多样化的方向发展。中型PLC 与小型PLC 通常是以梯形图语言进行编程的,而随着高级PLC 编程语言的出现,使PLC 编程语具有更广阔的发展前景。

总之,PLC 技术对整个工业自动化控制中起到了至关重要的作用,随着科技不断发展以及社会的不断进步,PLC 系统的整体技术也在逐渐的提高和进步,逐渐为工业自动化的发展做出贡献。

参考文献:

[1] 张育.基于PLC控制技术在工业自动化中的应用研究[J]. 科技与企业. 2016(08)

[2] 杨建龙,张向媚.工业自动化中PLC控制技术的运用探析[J]. 科技与企业. 2016(04)

[3] 甘能.基于PLC控制技术在工业自动化中的应用研究[J]. 电子技术与软件工程. 2015(06)

论文作者:张岩民1,刘玉习2

论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期

论文发表时间:2018/5/21

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