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電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)的分析研究

2020-06-04 09:00孔銳言
關(guān)鍵詞:應(yīng)用技術(shù)電氣控制

孔銳言

摘 要:PLC即可編程邏輯控制器,硬件系統(tǒng)主要由電源、CPU、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口電路、功能模塊以及通信模塊組成。由于PLC具有體量小、運(yùn)算速度快、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),因此,取代了傳統(tǒng)的繼電器,在工業(yè)電氣控制領(lǐng)域得到全面推廣和普遍應(yīng)用。本文將著眼于PLC技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),圍繞PLC技術(shù)在電氣控制中的實(shí)際應(yīng)用效果予以分析闡述。

關(guān)鍵詞:電氣控制;PLC;應(yīng)用技術(shù)

PLC的工作過程包括輸入采樣、用戶程序執(zhí)行以及輸出刷新三個(gè)階段,完成這三個(gè)階段則視為一個(gè)掃描周期,PLC的工作原理主要是重復(fù)執(zhí)行三個(gè)階段內(nèi)容。PLC技術(shù)的核心載體是系統(tǒng)內(nèi)部的邏輯控制器,當(dāng)設(shè)定程序指令后,邏輯控制器就會(huì)根據(jù)指令要求,對(duì)整個(gè)電路控制系統(tǒng)進(jìn)行全程監(jiān)督和控制。目前,PLC技術(shù)在我國(guó)汽車制造、機(jī)械加工、石油化工等行業(yè)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)與取得的階段性成果也日漸突顯。

1 PLC技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

1.1 操作便捷,性能實(shí)用

在編寫程序指令時(shí),系統(tǒng)的表達(dá)方式呈現(xiàn)出多樣化態(tài)勢(shì),即有易于理解和掌握的圖形符號(hào),也包括梯形圖語(yǔ)言,編程人員可以根據(jù)自己的喜好選擇編寫方式,整個(gè)操作流程簡(jiǎn)單易懂、方便快捷。同時(shí),PLC的硬件設(shè)備與計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)相似,都具有簡(jiǎn)單直觀的接口,編程人員在實(shí)際操作時(shí)一目了然,能夠快速進(jìn)入到工作狀態(tài)。

1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的可調(diào)配性

工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)可以根據(jù)生產(chǎn)作業(yè)區(qū)域的大小以及產(chǎn)品性能的要求,對(duì)PLC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大小進(jìn)行合理調(diào)配,以滿足生產(chǎn)作業(yè)需求。比如選擇體量小的PLC系統(tǒng),主要特點(diǎn)是重量較輕、便于移動(dòng),便于檢修及現(xiàn)場(chǎng)安裝操作。而體量大的PLC系統(tǒng),功能性較為完善,涵蓋的功能內(nèi)容較多,而且系統(tǒng)運(yùn)算速度快,運(yùn)算數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度較高,多用于規(guī)?;?、產(chǎn)業(yè)化的大型工業(yè)生產(chǎn)企業(yè),能夠?yàn)槠髽I(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。

1.3 設(shè)計(jì)安裝省時(shí),調(diào)試工作量小

PLC系統(tǒng)取代了原有繼電器系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等元器件,在設(shè)計(jì)和安裝主控制柜時(shí),減少了大量時(shí)間。此外,在編寫與設(shè)定PLC系統(tǒng)應(yīng)用程序時(shí),無需在生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)試,技術(shù)人員完全可以在實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中,對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試,并通過PLC系統(tǒng)內(nèi)部的發(fā)光二極管理觀察輸出信號(hào)狀態(tài),根據(jù)數(shù)據(jù)信息,技術(shù)人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)應(yīng)用程序與生產(chǎn)流程之間存在的沖突與矛盾,進(jìn)而在后臺(tái)對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行修改,減少了大量的工作量,工作效率得到大幅提升。

1.4 抗干擾能力強(qiáng),故障報(bào)警及時(shí)

在設(shè)計(jì)PLC系統(tǒng)時(shí),由于引入了較為先進(jìn)的抗感染電路技術(shù),因此,PLC系統(tǒng)能夠抵御外界電磁波、紫外線的影響,使生產(chǎn)作業(yè)流程始終保持正常狀態(tài)。另外,在電力控制設(shè)備運(yùn)行過程中,極易產(chǎn)生各種類型的故障,而借助于PLC技術(shù)的監(jiān)控功能,能夠及時(shí)準(zhǔn)確的查找到故障點(diǎn),并第一時(shí)間發(fā)出故障預(yù)警信號(hào),終端操作人員只需要利用計(jì)算機(jī)屏幕就可以掌握故障信息,檢修人員接收到預(yù)警信號(hào)后,能夠迅速到達(dá)故障設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng),排除故障隱患。

2 PLC技術(shù)在電氣控制中的實(shí)際應(yīng)用

2.1 集中控制技術(shù)的應(yīng)用效果分析

PLC技術(shù)在電氣控制中具有極強(qiáng)的集中控制功能,系統(tǒng)通過PLC的中央控制器能夠?qū)﹄姎庠O(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行全程監(jiān)控,以保證電氣控制設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。比如在鍋爐電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用,PLC技術(shù)能夠?qū)斆涸O(shè)備以及驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)設(shè)備進(jìn)行有效控制,由于PLC系統(tǒng)中自帶PID調(diào)節(jié)器,可以隨時(shí)控制鍋爐內(nèi)的溫度,再利用遠(yuǎn)程傳輸功能,借助于系統(tǒng)內(nèi)部的溫度傳感器,將溫度轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)信號(hào),顯示在系統(tǒng)操作終端的界面上,操作人員以操作數(shù)據(jù)作為主要依據(jù)可以隨時(shí)掌控鍋爐溫度,并根據(jù)生產(chǎn)需要升高或者降低鍋內(nèi)溫度,保證生產(chǎn)作業(yè)進(jìn)度不受到任何影響。

2.2 分散控制技術(shù)的應(yīng)用效果分析

PLC的分散控制系統(tǒng)屬于集合多臺(tái)機(jī)械生產(chǎn)線的控制系統(tǒng),每一條生產(chǎn)線之間由數(shù)據(jù)信息建立連接關(guān)系,即便其中一臺(tái)或幾臺(tái)PLC設(shè)備出現(xiàn)故障,也不會(huì)影響其它機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。比如在火電廠電力系統(tǒng)中的應(yīng)用,PLC的分散控制系統(tǒng)一般由PLC、工程師站、操作員站、網(wǎng)橋、modbus plus 網(wǎng)絡(luò)以及TCP/IP網(wǎng)絡(luò)組成,系統(tǒng)包括現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控層以及監(jiān)控管理層,并且每一層都采取總線式。在電力設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,PLC分散控制系統(tǒng)利用兩級(jí)網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行信息收集與處理工作,既保證了數(shù)據(jù)交換的及時(shí)性,同時(shí),也提升了生產(chǎn)工作效率。

2.3 開關(guān)量控制技術(shù)的應(yīng)用效果分析

PLC的開關(guān)量控制系統(tǒng)主要對(duì)系統(tǒng)順與工作邏輯進(jìn)行有效控制,由于開關(guān)量控制具有接線簡(jiǎn)單、信號(hào)傳輸速度快、檢修方便快捷等優(yōu)勢(shì),因此,在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中,節(jié)省了大量人力資源與時(shí)間成本。PLC控制開關(guān)量的能力較強(qiáng),所控制的入出點(diǎn)數(shù),少則十幾點(diǎn),多則上萬(wàn)點(diǎn),而對(duì)工作邏輯的控制形式也多種多樣,包括組合式、即時(shí)式、延時(shí)式、計(jì)數(shù)式、隨機(jī)式等,因此,在冶金、輕工、化工等行業(yè)得到普遍應(yīng)用。

2.4 模擬量控制技術(shù)的應(yīng)用效果分析

構(gòu)成PLC模擬量控制系統(tǒng)的模塊主要包括主機(jī)模塊、高速計(jì)數(shù)模塊以及模擬量模塊等,其中模擬量控制模塊提升了傳輸數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度,規(guī)避了過去儀表控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)誤差大的弊病。工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中,較為常見的模擬量是溫度值、壓力值以及流量值,通常情況下,只需要借助于A/D或者D/A轉(zhuǎn)換就可以得出所需的模擬量,進(jìn)而在系統(tǒng)操作終端對(duì)溫度、壓力、流量等數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行修改,以促進(jìn)生產(chǎn)作業(yè)效率的提升。

3 結(jié)束語(yǔ)

PLC技術(shù)在電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用,推進(jìn)了我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化、現(xiàn)代化的發(fā)展進(jìn)程,同時(shí),該技術(shù)抗干擾能力強(qiáng)、安全穩(wěn)定性高、程序編寫簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)也對(duì)工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)效率與產(chǎn)值利潤(rùn)的提升起到積極的助推作用,PLC技術(shù)必將成為電氣控制領(lǐng)域未來一段時(shí)間內(nèi)的主流應(yīng)用技術(shù)。

參考文獻(xiàn):

[1]劉葉.電氣控制與PLC技術(shù)研究[J].數(shù)碼設(shè)計(jì)(上),2019(09):258.

[2]白鵬.PLC控制技術(shù)在煤礦電氣控制中的整合應(yīng)用研究[J].當(dāng)代化工研究,2019(11):41-42.

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