探究PLC在电气自动控制系统中的应用论文_于沛 富洋

一、PLC的工作原理分析PLC主要根据客户的需求进行顺序编程，主要采用循环扫描的工作方式实现控制过程，其工作流程包括三个阶段：第一，输入采样，PLC采取扫描方式，读取输入端状态和数据，并将这些信息传入到存储器（I/O映像）中；第二，执行程序，根据顺序控制程度，PLC逐条执行指令，将有关元件的通断状态从存储器中获取，之后根据用户编辑的程序命令，对数据进行全面扫描，并做出实时分析与逻辑性运算；第三，控制响应，PLC将存储器中的运算结果以控制信号的方式向外输出，由控制主机发出响应信号，对相关设备进行控制。二、PLC技术的特点分析2.1具有高可靠性，适用于工业环境PLC的平均故障间隔期（MTBF）一般可达5年以上，是一种高可靠的工业产品，大大提高了生产设备综合运行效率（OEE）。2.2模块化设计，功能完善现代PLC具有数字量和模拟量输入/输出，具有逻辑和算术运算、定时、计时、逻辑运算、各种智能模块、远程IO模块、通信、顺序运算、PID调节、人-机对话、自诊断、记录和图形显示、组态等功能。2.3操作简单PLC的结构比较简单，主要通过语言编程，利用设定好的程序就可以实现自动化控制。2.4价格降低随着集成电路芯片功能的大幅提升、价格降低，PLC硬件价格不断下降，为PLC的广泛应用创造了积极条件。2.5具有体积小、质量轻、便于安装和操作一台收录机一样大小的PLC具有相当于3个1.8m高继电器控制柜的功能；PLC能耗只是传统控制系统的1/3至1/2。以上这些特点使它很容易与其他机械设备组装结合，组成机电一体化的设备。三、PLC在工业电气自动控制中的应用分析3.1在传统机床系统中的应用传统机床一般利用电气控制模式，利用继电器——接触器系统，极易导致线路老化、触头烧蚀、触头接触不良等的发生。另外，由于传统机床的设备具有能耗大、效率低、故障率高、维修难度大等特点。以上这些因素都阻碍工厂电气自动化的实现。为此，通过研究和实践，在生产中可用PLC控制对机床的电气部分进行软件和硬件的改造，以提高其自动化的程度。利用PLC系统进行编程控制，实现实时控制，运行状态监控等功能，这样，不仅提高了系统运行的稳定性和效率，而且还降低了日常维护成本节约了能源，从而实现机床设备从传统的电气控制向逻辑控制和数字控制的转变。PLC应用研究被广泛地用于传统机床改造中。从传统的液压和气动系统转化为PLC模块化的模式，机床控制系统的稳定性得到了保证，而且机床的机械结构也被大大的简化了，从而提高了加工精度和生产效率。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆3.2PLC在空调领域中的应用空调领域中电气自动控制系统在控制上的难度相对较高，而PLC自动控制技术的应用可以进一步降低其自动控制难度，虽然空调系统在运行过程中一般具有多种控制方法，但是PLC自动控制技术是整个空调电气自动控制系统中控制效率最高的方式，因为PLC技术在实际应用中可以彻底避免外界因素对整个系统的影响，可以按照用户制定的程序来确保整个空调电气自动控制系统的高效执行。例如，中央空调电气自动控制系统中利用PLC自动控制技术可以通过一个电气系统，实现对整个中央空调系统的控制来进一步提高其运行中的整体效率，确保中央空调系统可以按照用户的使用需求来完成相应控制操作，并可以延长企业对整个空调电气自动控制系统的维护周期，确保空调电气自动控制系统的整体运行效率可以满足用户需求。3.3PLC在消防系统中的应用由于PLC可编程序控制器可在不改变消防泵控制功能的前提下，有效避免因人为管理疏漏带来的设备故障隐患，应用被广泛地应用于消防水泵中。消防水泵是消防系统中重要的设备之一。PLC在消防水泵中的应用最重要的就是设定泵组的启动时间，通过巡检转换开关进行控制。消防泵在自动状态下，转换开关转到巡检状态，若无消防用水需求，第1台泵自动启动5-30min（启动时间根据设备确定），运行10min后，停机待命90天（停机时间可调），待命期间如果没有消防用水，则第二台泵启动5—30min，停机待命90天（停机时间可调），如此周而复始地循环，巡检周期从数小时到数百小时之间可任意选择。泵组电源控制柜可设超压保护装置，配合压力传感器和变频器还可实现恒压供水，以防止系统压力过大造成损坏。3.4PLC在数控系统中的应用目前，电气自动控制在数控领域有着十分广泛的应用范围，可以充分发挥PLC自动控制技术的编程优势来提高数控准确度，例如，数控电气自动控制系统可以按照PLC编程的方式，对数控机床运行过程中的每一项数控工艺参数进行严格控制，确保数控机床可以按照设置的范围内来完成标准的执行动作，所以PLC对于数控电器自动控制系统来说可以进一步提高其准确率，避免数控电气自动控制系统的运行误差对产品质量产生影响。目前，数控领域的电气自动控制在PLC自动控制技术支撑下，开始将PLC自动控制技术的优势性能充分发挥到数控生产中，其在整个数控电气自动控制系统应用中不仅为系统提供了控制程序，同时也为整个系统提供了可编辑的方式，所以企业要根据数控电器自动控制系统的实际需求来选择合适的PLC系统，以便于其可以帮助数控领域进一步提高产品的生产质量。四、PLC技术在电气自动化中的发展趋势4.1加强数字化与网络化目前各卷烟厂中应用比较广泛的是集散型控制系统，经过了30年左右的发展，虽然技术上已经相当成熟，而且使用人员有很丰富的经验，与PLC相结合的DCS综合控制系统利用信息化平台，正广泛应用于现代烟草工业企业的自动控制，并不断发展提高。4.2增强可靠性以及抗干扰能力PLC技术是一种专业化的自动控制技术，是专门为工业自动化生产而进行设计的，虽然PLC的适应能力特别强。但是，如果生产环境过于恶劣，电磁的干扰性非常强，或者是使用方式不恰当，就容易出现运算错误或者是程序错误等问题，进而引发错误输出，最终导致PLC设备的失误与失控。因此，增强PLC的可靠性以及抗干扰能力是PLC技术的发展方向。五、结语总之，PLC技术作为一项先进的控制技术，在我国的应用前景是非常好的。现阶段，我国主要将这项技术应用在电子自动化控制中，用于弥补原有传统技术的不足。所以应该大力支持PLC技术的研究和开发，使其发挥更大的作用。参考文献[1]周欣.电气自动化控制设备可靠性研究[J].电子世界,2017,(24):171,173.作者简介：于沛（1983.2-），男，辽宁沈阳人，沈阳航空航天大学学士，中级工程师，研究方向：电气工程及自动化。富洋（1983.8-），男，辽宁沈阳人，沈阳航空航天大学学士，中级工程师，单位：沈阳新松智能驱动股份有限公司，研究方向：电气工程及自动化。刘艳玲（1987.12-），女，辽宁凌源人，沈阳工业大学学士，单位：沈阳新松智能驱动股份有限公司，研究方向：电气工程及自动化。

论文作者:于沛 富洋

论文发表刊物:《中国建筑知识仓库》2019年02期

论文发表时间:2019/8/13

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