关键词:PLC;电气自动化;应用
引言:
随着科学技术的不断革新,如今在社会生产和生活的各方面,都深入应用了电气自动化技术,对人们生活方式和工作环境造成较大影响。并在电气自动化中,逐渐出现一种新的高新控制技术,也就是PLC技术,其可以促使电气自动化设备设施的工作效率得到显著提升,工业生产设备对恶劣环境的要求也可以得到降低,对电气自动化的发展,可产生巨大的推动作用。
一、PLC的特点
(1)系统构成灵活,扩展容易,以开关量控制为其特长;也能进行连续过程的PID回路控制;并能与上位机构成复杂的控制系统,如DDC和DCS等,实现生产过程的综合自动化。
(2)使用方便,编程简单,采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言,而无需计算机知识,因此系统开发周期短,现场调试容易。另外,可在线修改程序,改变控制方案而不拆动硬件。
(3)能适应各种恶劣的运行环境,抗干扰能力强,可靠性强,远高于其他各种机型。
二、PLC的工作原理
2.1输入采样
在这个步骤中,可编程控制器读取采样数据通过扫描的方式,然后利用输入I/O输出映像区中所对应的单元对这些数据进行存储。在数据采样被输入后,继续执行输出刷新操作对转入用户程序。在这个阶段中,即使输入的数据状态发生变化,输入I/O输出映像区中的处理单元所接收的数据也不会被改变。如果以脉冲信号的形式输入,要求该信号所具有的宽度要比一个扫描周期大,才能确保输入的数据信息在任何情况下都会被读入。
2.2程序执行
在用户程序执行的过程中,可编程控制器对用户程序进行扫描的执行顺序总是自上而下,在扫描过程中,其运算按照固定的顺序和路线进行,由用户程序的各个触电构成了扫描线路,其中,扫描顺序也是由左至右,由上至下,得出运算结果,并根据该结果来对逻辑线圈在存储区中的状态或输入I/O输出映像中的状态来完成刷新操作,确定是否执行用户程序中的处理指令。
2.3系统输出刷新
在这一阶段所要完成的操作是可编程控制器在执行完用户程序后的刷新。在刷新过程中,系统的中央处理器会根据输入I/O输出映像中相应的状态和前一阶段输入的数据来进行锁存电路,再完成对其他外设的驱动。这一过程中的输出,才是可编程控制器真正要完成的任务。
三、PLC技术在电气自动化中的应用
3.1中央空调系统中PLC技术的应用
在农业、工业,国防及社会社会生活的各领域中,都广泛应用了中央空调系统,其已成为人们日常社会生产生活当中的一项必不可少的工业系统。例如在工业生产当中,有些产品对环境温度的要求较高,需要在生产车间中安装中央空调系统以用来控制和确保车间内的温度始终保持在产品需求的温度范围内,确保产品生产顺利。目前,控制中央空调系统的方式基本包括三种类型,即继电器控制系统、DDC系统(直接数字式控制器)与PLC系统(可编程序控制器)。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而PLC系统是三种方式中最先进也是效率最高的控制技术,其不仅具有较高的智能化水平,还具备较强的可靠性和抗干扰性,安装简单、操作方便,在中央空调系统中得到最为广泛的应用。
3.2数控系统中PLC技术的应用
数控技术作为当前主要自动化控制技术已越来越广泛应用在工业生产当中,成为不可或缺的主流生产技术。而PLC技术正是确保和推动数控技术实现和持续发展的一项基础性的保障技术。目前,在工业生产中最为常见的数控技术包括三种,即:连续控制系统、直线控制系统及点位控制系统。当前的工业生产数控系统主要有三种实现方式,分别是:单板机控制和全功能数控装置。两种数控系统均采用PLC技术,有以下不同:
(1)单板机数据系统:针对传统单片机系统中的一些驱动电路、接口电路、设计硬件电路及抗干扰等问题设计的,能有效根据工业生产的实际需要对机床功能进行调整和升级,提高企业尤其是中小企业在生产经营当中的灵活性。
(2)全功能数控装置:其功能相对较完善,能适用于多种工业生产的需求,但其价格也非常昂贵,因此一般企业不常采用这种控制系统。
3.3公路交通系统中PLC技术的应用
随着我国城市化进程的不断加快,公路交通行业也得到迅速发展,越来越庞大复杂的公路交通信息系统对公路交通控制技术的要求也越来越高,尤其是交通信号灯等方面的要求,而PLC技术恰好解决这一问题。传统的信号灯控制方式由于其效率低、反应慢等原因已不能适应现代公路交通网络快速发展的要求,需要利用PLC自动控制系统加强对交通信号灯的控制和管理,提高对信号灯网络系统的控制水平,增强其工作效率和对外部环境的反应速度,通过在内部设定定时器来逐渐增加对城市交通系统中渐进式信号灯的精确控制水平,尤其是对岔路口等交通复杂路段的信号灯控制情况,从而更好的控制和疏导城市交通行车秩序,确保城市公路交通网络系统的秩序化、安全化。
3.4 在矿井提升机中的应用
矿井提升机作为一种大型的绞车,是煤矿开采行业的重要设备。PLC在矿井提升机的应用极大提升了提升机的工作效率,而提升机的主要调速控制是通过变频PLC来操作。其具体应用如下:当操作人员听到开车信号时按下开车按钮,此时PLC控制将AC380V电流接入变频器。首先要在提升机开始运行时对电机施加直流制动,然后松开机械抱闸,以防止其溜车。在运行过程中,提升机的速度变化曲线可通过对PLC变频而产生变化,然后将经过A/D转换的信号由模拟量输出口输出以实现对变频器的控制。
3.5 PLC技术的发展趋势
不断加强PLC的抗干扰能力。尽管PLC控制系统具有很好的抗干扰能力,但对一些电磁干扰过于强烈或生产环境极为恶劣的情况也会致使PLC控制系统的控制失误或运算失误,导致正常生产运行受到干扰。
网络化及数字化。目前在火电系统中DCS技术逐渐普及并逐步成熟,只是近几年发展较为缓慢,而PLC作为发展迅速的技术,使二者在发展的过程中相互吸收、利用,并逐渐发展成为新的控制系统―FCS系统。
结束语:在电气自动化领域中,逐渐出现PLC这种全新的控制技术,其具有一系列优势,可以更方便简单的进行操作、有更灵活的结构及牢固可靠程度较高等。如今,PLC技术已被广泛应用到各领域内,为电气自动化的发展做出巨大贡献。并随着时代的进步和发展,PLC技术将会更加成熟,将其优势与价值给更好发挥出来。
参考文献
[1]刘松林.可编程逻辑控制器的结构原理及其故障维修要素[J].现代企业教育,2011(16).
[2]刘伟光.PLC在电气自动化系统中的应用与发展[J].黑龙江科技信息,2011(19).
论文作者:袁志刚
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/9
标签:技术论文; 系统论文; 电气自动化论文; 控制系统论文; 信号灯论文; 过程中论文; 工业生产论文; 《建筑学研究前沿》2017年第29期论文;