摘要:当前,PLC因为其具有的比较好的可靠性与很强的适应性,在自动化控制领域中得到了广泛的应用,小到可操作一个站点,一个部件,一个设备;大到可操控一条生产线,多台设备,甚至是整个工厂。可以说在当今的自动控制中,几乎是离不开PLC技术的。本文将对PLC技术在自动控制领域中的应用,进行总结与探讨。
关键词:PLC;工业;应用;自动化控制
引言
由于现代社会科学技术的迅速进步与发展,全球信息化技术紧随其后,抓住发展机遇,将PLC技术使用到电气工程及其自动化控制中已成为当前发展趋势。在社会大环境下,为了促使电气工程及其自动化控制得到进一步发展,可以在其中充分的利用PLC技术,以此为基础,能够迅猛的推进电气工程及其自动化行业得到快速发展。
1.PLC的概念及特点
1.1 PLC的基本含义
PLC的中文释义为可编程逻辑控制器,可以将对设备的控制指令载入其内部存储器进行执行命令与存储功能,其具有的微处理器功能,主要用于对自动化控制的数字运算。PLC由电源、输入输出接口、数字的模拟转换器、指令数据内存等部件组成。早期的PLC功能单一,只有逻辑控制一项功能,而且设计制造周期长,接线复杂,维修困难。但随着后来对其不断的优化与改进,当初这些简单的功能已经扩展为集时序控制、多机通讯、模拟控制、逻辑控制等多功能于一体的控制器。现在电气自动控制系统上使用的PLC已经接近或相当于一台微型电脑主机,其可靠性与可扩展性的优势,已经被广泛的应用在当前的多种类的自动控制领域中。电源通过运用整流模块将我们常用的交流电转化为供PLC内部运行的直流电,开关式稳压电源的供电方式,目前在PLC电源系统中应用较广。CPU单元(中央处理器)是PLC的大脑,也是核心元件,作用是运行和处理用户数据,进行数学和逻辑运算,协调整个控制系统,其性能的优越决定了PLC的运行速度与处理能力。存储器的作用是储存用户程序、系统程序及逻辑变量等信息。被控设备与PLC相连的称为输入输出单元,输入单元是信号传输进PLC的枢纽,可以起到接收检测元件与主令元件传来的信号。而输出单元的作用是将PLC的控制指令,传输给被控设备。通信联网也是PLC一项极其重要的功能,可以使PLC与PLC之间、PLC与智能设备之间,PLC与计算机之间能够交换数据信息,形成一个完整的控制系统,实现集中控制的目的。
1.2 PLC技术的特点
简单高效:简单,我们可以理解为安装方便、组态灵活;高效,我们可以理解为运行速度快。PLC的安装与计算机系统的安装相比较,对安装环境要求不高,不需要为其专门设置一个机房,也不需要屏蔽措施,使用时只要把接口端子和执行与检测机构相连接正确即可正常工作。用户可以通过自动控制的需要对PLC进行不同的组合,可简单灵活的对控制系统的规模和功能进行改变,而且PLC的编程容易上手,技术人员不需要计算机的专业知识,就可以编程。PLC程序控制的执行方式,会使其运行速度更快,可靠性也能得到很大的提高,这是传统逻辑模式无法比拟的。实用性强:PLC的控制功能好、可靠性强,可以根据自动控制系统的要求进行扩展,体积小、功耗小、集成化高非常适用于各行各业的自动控制中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆现在大多数PLC在系统设计上采用的是集成化程度高的单片微型计算机,片内面向测控系统的外围电路的增强,使PLC技术可以方便灵活的应用于复杂的自动控制系统及设备,如工业过程控制、工业控制器、过程检测及电气自动化控制系统等,大多都是以PLC技术为核心的多极网络系统。抗干扰能力强:通过运用隔离与屏蔽的方式有效地提高了PLC技术的抗干扰能力。对PLC的核心部件要采用集成电压调整器分级滤波处理。要完善PLC的接地系统,一方面可以提高其安全性,避免电网中过电压、过电流的危害,另一方面会抑制电磁干扰。在实际应用中,PLC所采用的都是一点接地方式,将相近接地点以及所有地线端子通过一点连接,以提高抗干扰能力。
2.在电气工程及其自动化控制中使用PLC技术的表现
将PLC技术使用到电气工程及其自动化控制中,可以展现其强大的功能特性,包括模拟控制、逻辑控制、数据处理控制等相应的能力,在电气自动化上面使用PLC技术,其运用主要包含两个部分,即开关量控制和顺序控制。在推进发展电气工程及自动化控制的全过程中,PLC技术的有效利用有利于逻辑控制能力的实现,可以将其用于全面提高自动控制系统的工作能力。在PLC技术的基础上,利用其技术优势来帮助弥补手工操作出现的错误和各种缺陷。在电机工程继电器控制中使用PLC技术,还可帮助顺序控制器实现正常工作。其主要可分为远程摇杆、主站层和现场控制等三个部分,还包括电气工程及生化控制中所需的数据处理问题,相应控制工作也需要在PLC技术的支持下变得更加可靠。
3.电气自动控制系统中PLC技术的应用发展方向
目前,随着大规模集成电路等微电子的发展,PLC技术已经非常成熟,不仅可靠性得到了提高,成本下降,控制功能得到了增强,功耗和体积减小,而且随着图像显示、通信网络、数据处理的发展,使PLC向连续生产过程控制的方向发展。一方面为适应自动控制系统向小型化发展的需要,要大力发展性价比更高、速度更快、小型的PLC。另一方面,向速度更快、容量更大、技术更加完善的大型PLC方向发展。随着电气自动化向着更复杂化控制系统方向的发展,人们对PLC的数据信息的传输与处理能力也提出了更高的要求,要求其存储器的容量也越来越大。为满足自动化控制领域中各种自动控制需要,近年来,开发了许多新模块和新器件应用在了PLC技术当中,如智能输入输出模块、用于排除PLC故障的智能检测模块以及温度控制模块等,这些新型模块的应用和开发增强了PLC的使用功能,扩展了其应用范围,还提高了自动化系统的稳定性。未来PLC软件技术的发展趋势,会向着多种编程语言的共存与互补的方向开拓,PLC的编程语言在顺序功能语言、指令语言、梯形图语言的基础上会不断的丰富与扩展,并向着更高的层次发展。随着相关的软硬件技术、商业模式和社会价值的发展成熟,PLC会向着虚拟化的方向发展。PLC虚拟化是利用通用标准硬件模块和软件的方法,模拟或仿真出行为上类似于特定的PLC硬件系统。PLC虚拟化的发展,会使任意个人和组织避免重复制造,使服务和软件构建各个环节的效率得到提高,加速了各类应用的架构和落地,而且PLC虚拟化的应用会从根本上改变现有的自动控制系统中的安全治理模式和安全架构。
结语
总而言之,根据目前电气工程及其自动化控制来讲,使用PLC技术是目前最好的选择,也是今后的必然发展趋势。
参考文献
[1]张建军.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用分析[J].现代制造技术与装备,2019(8):207-208.
[2]肖卫东.PLC技术在电气工程自动化控制中的运用策略探究[J].科学与信息化,2019(23):24,26.
[3]魏玉淑,周海玲.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用分析[J].城镇建设,2019(6):276.
论文作者:李楠
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/30