(青岛理工大学琴岛学院 山东青岛 266000)
摘要:可编程序控制器可以有效的提高电器控制方面系统的抗干扰能力,解决现在电器控制方面经常出现的一些故障,保障电器设备可以长期安全的进行工作,所以本文需要对如何更好的实现可编程序控制器在电器控制中的应用,提出一些具有建设性的意见。
关键词:电器控制;可编程程序控制器;应用
1可编程控制器的概述及特点
1.1可编程控制器的概念
可编程控制器是以计算机技术为基础的一种通用控制器。在工业实践过程中我们通常称之为PLC。所谓的可编程控制器就是指可以利用计算机编程技术来控制设备的运行,从而实现对设备进行自动控制的目的。近年来,随着计算机技术和控制技术的不断发展,可编程控制器的功能也变得越来越强大。在可编程控制器刚刚出现时只具备简单的几个功能,例如,逻辑运算功能、顺序控制功能等。现在,可编程控制器具备的功能远远超出了当时的预想,不仅可以实现家庭自动化应用的功能,同时还可以被应用于商业、工业、公共事业等多种不同的领域中,为人们的生活和工作提供了极大的方便。
在没有可编程控制器前,工业领域中大多采用继电器和接触器进行控制操作。这两种控制方式对于工业的发展也有一定的帮助。但是,这两种控制方式存在较大的弊端,远远达不到可编程控制器的工作效率。因此,当可编程控制器出现以后,在较短的时间内就取代了上述两种控制方式,成为工业领域中使用频率最高的控制设备。
1.2可编程控制器的特点
可编程控制器相比于其它的控制设备而言具有显著的优势。首先,可编程控制器虽然需要编程操作,但是编程过程中比较简单,操作人员经过简单地培训就可以掌握编程的方法。而且,可编程控制器的安装和后期维修保养都比较方便。如果需要进行系统升级或者是需要重新编辑系统花费的时间比较短,不会影响正常的控制工作。其次,可编程控制器的抗干扰能力比较强,具有很好的稳定性,工作过程的可靠性比较高。在工作的过程中耗电量比较小。最后,可编程控制器的体积比较小,移动比较方便。
2可编程序控制器在电器控制中的应用及优势
2.1 可编程序控制器的工作内容
电器控制过程中主要有三个方面需要用到可编程序控制器,依次体现在现场信息的输入、程序的执行及信号的控制方面。现场信息的输入是指,在计算机的操控下,可编程序控制器可以对工程中所需要输入的点按照实现排好的顺序进行扫描,并对其所处的状态进行正确的读取;程序的执行就是可编程序控制器扫描用户程序的指令,然后根据刚刚输入的点的状态及现在读取的程序指令进行逻辑运算;信号的控制是指根据上面所得的运算结果,像相应的输出点发射信号,完成电器控制中的逻辑控制功能。
2.2 可编程序控制器的应用分析
2.2.1 开关控制方面
可编程序控制器在电器控制方面中最根本的应用,就是对于开关量逻辑的控制。开关量逻辑控制与传统的控制方法不同的是,它可以实现逻辑控制与顺序控制的双重控制,能够简单快速的完成电器使用过程中开关的控制。这个功能使得可编程序控制器可以在生产线、组合机床等方面得到广泛的应用。
2.2.2 控制模拟量方面
在电器的使用过程中,常常会遇到很多关于温度、速度、流量等的连续且动态的变化。在这时,如果将可编程序控制器运用其中,就可以通过把这些模拟量进行 D/A 或者 A/D 的转化,进而完成对于不断变化的模拟量的控制工作。
2.2.3 集中式控制方面
使用一台功能强大的可编程序控制器就可以实现对于电器的集中控制,同时对电器中的多个设备进行控制,减少使用分部控制时所需的人力、物力的浪费。这时,如果其中的某个控制对象发生故障而无法正常工作时,其他的控制对象也只能跟着停止运行。
2.2.4 分散控制方面
除了对电器中的部件进行统一的整体控制外,还需要为每一个控制对象设定一个专门的可编程序控制器,而这些可编程序控制器之间可以互相传递信号,通过听从对方的响应和指令,完成对控制对象的操控工作。在这种情况下,当其中的某一台可编程序控制器发生故障时,不会影响其他可编程序控制器的正常工作。
2.3可编程控制器和其它控制设备的优势对比
本文主要以可编程控制器在开关控制领域中的应用为例,分析可编程控制器相比于继电器、单片机控制的优势。首先,介绍继电器在开关控制领域中应用的劣势。继电器一次性的投入成本比较高,在使用的过程中能耗比较大,而且采用的是单一控制方式,难以对多台设备实施有效地控制,出错率比较高。其次,介绍单片机控制在开关控制领域中应用的劣势。单片机设计过程比较复杂,编程的难度比较大,而且使用的范围比较小,只能用于单一成品的生产系统中。最后,介绍可编程控制器在开关控制中应用的优势。可编程控制器可以实现对多台设备同时进行控制的目的,使用过程中的能耗比较低,经济成本也比较低。在后期使用的过程中可以根据需要进行系统编辑和升级。
3案例分析
可编程控制器在控制领域中最为普遍的应用就是对普通电气设备进行控制。本文以全自动洗衣机为例,介绍可编程控制器在电气控制中的具体应用。首先,介绍全自动洗衣机的主要功能,其中包括洗涤、脱水等基本的功能,同时还包括水量控制、洗涤方式选择等辅助功能。可编程控制器在全自动洗衣机中应用的具体情况如图1所示。
在洗衣机的可编程控制器系统中已经有多种应用程序,这些应用程序都代表着某些具体的功能,是洗衣机制造商在生产的过程中就已经编写好的程序。人们在使用的过程中只要按照需要选择特定的程序即可。可编程控制器会根据人们选择的程序进行一系列的操作。第一步就是要将电机等关闭,然后打开进水阀门,之后再控制电机,使其进行正反转。人们在使用前会设定洗涤的时间,当洗涤时间到了以后可编程控制器会自动停止进入下一步骤,即脱水。在启动脱水程序前,还会涉及到脱水失衡报警等其它控制过程。完成设定的脱水次数任务以后,可编程控制器会自动停止运行。
4可编程控制器的未来发展方向分析
随着计算机技术和控制技术的不断发展,可编程控制器的应用范围将会不断扩大,在生活领域中的应用将会越来越多。例如,可以将可编程控制器应用于楼宇照明系统中。这样不仅可以实现对整个照明系统进行实时监控的目的,同时还可以降低楼宇照明系统的能源消耗量。此外,还可以将可编程控制器应用于冰箱、空调等家用电器中,从而实现自动化控制家用电器的目的。
结语
总之,可编程控制器的出现对于电器控制领域的发展具有重要意义,大大提高了电气控制的效率。未来,随着可编程控制器的不断发展,其应用范围会变得越来越广泛,其自动化程度也会大大提高。
参考文献:
[1]吕丽荣.可编程控制器在电气控制中的应用[J].内蒙古科技与经济,2012.
[2]韦永恩,穆青.机床电气控制中可编程控制器(PLC)的应用浅议[J].数字技术与应用,2014.
作者简介:
姜贤林(1982.10-),女,山东青岛人,同济大学控制理论与控制工程专业硕士,讲师,单位:青岛理工大学琴岛学院,邮编:266000(单位邮编),
论文作者:姜贤林
论文发表刊物:《电力设备》2016年第24期
论文发表时间:2017/1/20
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