摘要:在当前国民经济和生产了飞速发展的时代,我国在科学技术领域也有了长足的进步,在目前电气设备控制行业中,PLC技术是在生产过程中进行控制的一种数字电子设备,比起传统的控制方法,目前的继电器控制系统具备了更加完善的特点和行业优势,同时还可以在工业生产中控制自身组成的网络系统,不但操作简便还具备应用数据的可靠及安全。因此,要推动PLC在工业自动化当中的应用范围,不断优化其自身的优势和特点,将会增强自动化控制的实际效用。本文主要从PLC技术所处的环境出发,详细的探讨了PLC在工业自动化控制中的应用以及抗干扰技术问题的分析,仅为工业自动化生产过程中的PLC技术提供参考。
关键词:工业自动化;PLC的应用;抗干扰技术探讨
一、PLC对工业环境的适用性
工业场所的生产环境大部分都较差和复杂,有很多的强电生产设备和装置,从而转变成电磁环境。PLC是专门为工业生产的复杂环境而创建的控制设施,在设计和制造过程运用了抗干扰的特性及选取较高标准的元件,因此具备能够满足各种复杂工业环境的特性以及较强的安全性,所以,在各种复杂的工业环境中可以直接使用。
PLC在生产制造过程中采用了大规模集成电路技术,遵循严格的生产工艺,内部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性。从PLC的机外电路来说,使用PLC构成控制系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中,应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。
二、工业自动化控制中PLC的应用及发展趋势
2.1工业自动化控制中的PLC应用分析
工业自动化控制中的PLC应用是多方面的,其中在开关量的控制层面,PLC是对以往控制器的替代,所以将其对开关量实施控制就在准确性层面得到了有效提升。通过中间继电器的控制动作结合相关公式对控制程序加强设计,并对控制程序所绘制的相应梯形图在控制方式的规范效果上就得到了优化呈现,所以对开关量的控制效果也就相对比较明显。不仅如此,PLC还有着自动开关控制系统,通过机电控制系统动作对控制图实施检查及修改等,这就保障了控制能动性及工业自动化控制的科学性。
而在信息控制当中的应用情况,其对系统自身的控制也能得以实现,工业生产中的系统显示故障时就能结合故障实施阶段检测及监控。相关的设备连续工序内容执行过程中就会产生时间的间隔,而控制人员在机床设备层面实施动作对定时器加以启动,并把其发出的信号当做故障信号加以处理。而在定时器的生效时间需要大于连续工序间隔,在正常工作状态下系统一旦出现了故障就会造成连续性的破坏,在PLC的实际应用过程中就能够对故障程序出错的问题得到有效的解决。
另外,工业自动化控制当中的PLC应用还能够实现集中监控,系统的监控过程中要能够和时限故障检测的相关原则以及逻辑错误检测的原则得到紧密契合。而在位置控制层面这是工业自动化控制中比较重要的一个内容,工业机器人搬运定位控制以及机床刀具串刀补偿控制等层面都有着较好的应用。在位置控制层面主要是在PLC作用下对步进电机绕组发出的脉冲,这样在工厂的制动控制层面就能够得到不断的完善。
除此之外,还有在模拟量的控制层面,两者相互促进能够发挥出更好的工作效果,在热处理层方面也能够得到更好、更完善的控制。在整体依照着工艺要求比仪表控制系统要有效率,同时在后期的维护层方面也将得到更简便的运行效果。
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2.2工业自动化控制中PLC应用的发展趋势
从目前市场中PLC在工业自动化控制中的情况来分析,PLC技术将会得到进一步的应用和技术革新,它的实际运算情况将会有所增强和改善,在高速运行方面和计算方面都会得到改善。在现代技术的进步和信息技术的不断更新换代中,一些微型高速存储设备的容量空间都有了很大的增加,价格也越发低廉,又增加了可靠程度和品质保证,因此PLC在未来的发展中也将有着不可替代的作用。同时,随着PLC编程语言的高速发展和综合实力的增强,PLC语言的发展也将会更加丰富和全面,能够满足不同的需要。智能模块是起着决定性作用的组件,在操作中将微处理作为基础环节来进行,还能够在主处理器方面实行同步运作,相对的还可以实现降低占用时间的问题,这些都将会在未来的实践中得以更好的完成
三、PLC在工业自动化应用中的抗干扰问题
3.1干扰的危害性
作为专门为工业环境设计的控制设备,PLC一般不需要采取特殊的措施就可以直接在应用于工业环境。但是,如果环境过于恶劣,电磁干扰特别强烈,或安装使用不当,都不能保证PLC的正常运行。干扰可能使PLC接收到错误的信号,产生误动作,或使PLC内部的数据丢失,甚至会使系统失控。
3.2干扰的来源
①控制系统供电电源的波动,以及电源电压中产生的高次谐波;②邻近的大容量电气设备,启动和关机时的电磁感应;③其它设备或空中的强电场,通过分布电容的耦合,窜入到控制系统内部。
3.3抗干扰的措施
干扰的形成种类比较多,但通常都是经过传导和辐射两种方法,通过这两种方法经过控制区才会对系统产生一定干扰性的。所以,对于消灭掉干扰的重要措施就是阻止干扰进入系统,同时增强PLC本身的抗干扰特性。
首先,防止电源产生的干扰电源主要是供电线路的阻抗耦合产生的,各种大功率用电设备是主要的干扰源。因此,有必要对PLC采用单独的供电回路,以避免其它设备的启停,对PLC的干扰。如PLC的电源可以取自照明线路,因为照明线路上的干扰比动力线上的要小的多。在干扰较强或对可靠性要求很高的场合,可以在PLC的交流电源输入端,加接带屏蔽层的隔离变压器和低通滤波器,隔离变压器可以抑制从电源线窜入的外来干扰,提高抗高频干扰能力,屏蔽层应可靠地接地。低通滤波器,可以吸收掉电源中的幅度大的脉动干扰。高频干扰信号不是通过变压器的绕组耦合,而是通过初级、次级之间的分布电容传递的。在初级、次级绕组之间加绕屏蔽层,并将它和铁芯一起接地,可以减少绕组间的分布电容,提高抗高频干扰的能力。
其次,防止感性负载产生的干扰感性负载具有储能的作用,当控制触点断开时,应在它们两端并联续流二极管或阻容电路(对于交流电路),以抑制电路断开时产生的电弧对PLC的影响。另外,为了减少电动机和电力变压器,投切时产生的干扰,可在电源相间,设置浪涌电流吸收器。当接近开关、光电开关这一类两线式传感器的漏电流较大时,可能出现错误的输入信号,可以在PLC的输入端并联旁路电阻,以减小输入电阻。
最后,对PLC的进行接地处理良好的接地是PLC安全可靠运行的重要条件。PLC与其它设备应分别使用自己的接地方式,也可采用公共接地方式。
结语:综上所述,在对PLC进行深入的分析和探讨后,能够让其相关从业人员对这一技术有一个全面深入的了解,从而对PLC在工业自动化控制中的整体功能有所增强,全面提高其控制水平。为了能够加快现代化的工业领域不断进步和发展,就要把各项基础工作做的足够完美,同时,还要不断的增强PLC基础理论的学习和探索。还要加快PLC抗干扰技术理论的研究,为PLC技术在工业自动化领域中的应用有着更好的发展。
参考文献:
[1]孟莎莎.基于PLC的灌溉施肥控制系统的设计与实现[J].计算机与现代化,2015(07).
[2]蒋新卫.PLC在工业自动化中的应用及发展[J].现代物业(上旬刊),2015(06).
论文作者:王名军
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/14
标签:干扰论文; 工业论文; 抗干扰论文; 自动化控制论文; 技术论文; 故障论文; 控制系统论文; 《基层建设》2018年第28期论文;