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動(dòng)力與電氣工程

PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的應(yīng)用①

桑吳剛

(昆山登云科技職業(yè)學(xué)院 江蘇蘇州 215300)

摘 要:在現(xiàn)代電氣自動(dòng)化研發(fā)與制造領(lǐng)域中,PLC控制技術(shù)的應(yīng)用范圍日趨廣泛,而且發(fā)揮了重要的作用。與傳統(tǒng)的電氣化控制裝置相比,PLC控制技術(shù)的應(yīng)用以微處理器為基礎(chǔ),而且綜合了自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、繼電器控制技術(shù)、通訊技術(shù)的優(yōu)勢(shì),有效促進(jìn)了其應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展。PLC以其可靠性高、靈活性強(qiáng)、使用方便,與CAD/CAM和工業(yè)機(jī)器人一起被稱為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的三大支柱。本文將對(duì)PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的應(yīng)用進(jìn)行分析和介紹。關(guān)鍵詞:電氣設(shè)備 自動(dòng)化控制 應(yīng)用中圖分類號(hào):TP27文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3791(2012)08(a)-0131-01

1 PLC簡(jiǎn)介

PLC(Programmable logic Controller)是可編程序控制器的縮寫,是以微處理器為基礎(chǔ),綜合了計(jì)算機(jī)、通信、互聯(lián)網(wǎng)以及自動(dòng)控制技術(shù)而開發(fā)的一種工業(yè)控制裝置。起源于20世紀(jì)70年代,并成功在汽車工業(yè)中投入使用,到了20世紀(jì)90年代隨著PLC的處理速度、運(yùn)算和控制功能的不斷商品化,使其不斷地向電氣—儀表—計(jì)算機(jī)控制一體化前進(jìn)。到目前為止,基于PLC技術(shù)作用在產(chǎn)品的生產(chǎn)和應(yīng)用中,以集散控制系統(tǒng)(DCS)和現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS)為主要控制系統(tǒng)形式。在未來,基于PLC技術(shù)的控制系統(tǒng)將不僅僅是一個(gè)基層系統(tǒng),更是一種開放式、新型全分布式 的控制系統(tǒng);同時(shí)以智能傳感、計(jì)算機(jī)控制、數(shù)字通訊等為主要內(nèi)容的綜合性技術(shù)。它將成為自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)和前沿技術(shù)。

2 PLC在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

隨著PLC功能的不斷提高,PLC幾乎可以完成電氣設(shè)備控制領(lǐng)域的所有任務(wù)。很多情況下,PLC可以取代工業(yè)控制計(jì)算機(jī)作為主控器來完成復(fù)雜的電氣設(shè)備自動(dòng)控制任務(wù)。PLC主要可以分成兩種,一個(gè)是箱體式,一個(gè)是模塊式,兩者的結(jié)構(gòu)組成基本一樣,箱體式PLC由一塊CPU板、I/O板、內(nèi)存塊、電源及顯示面板等幾部分構(gòu)成,根據(jù)CPU的性能可以對(duì)其進(jìn)行型號(hào)分類,規(guī)格的判定又可以依照I/0點(diǎn)數(shù)劃分。對(duì)模塊式PIE,其組成部分包括,CPU模塊,內(nèi)存,電源,I/O模塊、底板或者機(jī)架等。不管PLC的類型是什么結(jié)構(gòu)的,都是歸類于總線式開放型結(jié)構(gòu)之下的,它的I/O的作用能夠依照客戶需求實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展與組合。PLC在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中主要表現(xiàn)出以下特點(diǎn):可靠性高,抗干擾能力強(qiáng);功能完善,實(shí)用性強(qiáng);易學(xué)易懂,應(yīng)用普遍;維護(hù)方便,容易改造;體積小,重量輕,能耗低等。PLC在電氣設(shè)備中主要具有以下一些功能:開關(guān)量的邏輯控制、運(yùn)動(dòng)控制、模擬量控制、過程控制、數(shù)據(jù)處理、通信聯(lián)網(wǎng)等。

PLC的功能非常強(qiáng)大,應(yīng)用也非常廣泛,但是在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中,主要應(yīng)用于

三個(gè)領(lǐng)域:第一個(gè)是PLC可編程控制器在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用,在傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)控制里有很多控制方法,但是PLC可編程控制器的出現(xiàn)還是立即引起了行業(yè)的廣泛關(guān)注。PLC可編程控制器的使用使得數(shù)控系統(tǒng)在控制時(shí)定位更加準(zhǔn)確,而且控制起來也更加方便。第二個(gè)是可編程控制器在交通控制系統(tǒng)中的應(yīng)用,在交通系統(tǒng)中,可編程控制器主要用于信號(hào)燈的控制,也可以用于整個(gè)交通系統(tǒng)總線的控制。PLC可編程控制器在交通系統(tǒng)中的應(yīng)用,大大提高了交通系統(tǒng)的工作效率,在交通越來越擁堵的今天顯得尤其重要,尤其是人工智能的應(yīng)用,使得交通的電子監(jiān)控更加完善,也更加高效,這使得交通監(jiān)督工作量大大減少。由于類似電子監(jiān)控的智能化設(shè)備使用,也使得整個(gè)交通管理更加規(guī)范化,一旦違反交通規(guī)則,肯定會(huì)被監(jiān)控到。第三個(gè)是PLC可編程控制器在中央空調(diào)中的應(yīng)用,中央空調(diào)有三種控制方法,即在早期所使用的繼電器、直接數(shù)字以及如今的可編程控制器控制。前兩種方法因?yàn)槠渥陨淼囊恍┤毕?已經(jīng)越來越少,尤其是繼電器。而PLC可編程控制器具有很高的可靠性,抗干擾性也很強(qiáng),維護(hù)也很方便,這使得PLC應(yīng)用前景更加光明。

下面具體介紹一種PLC在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用:PLC應(yīng)用在機(jī)床電氣控制上,可以解釋如下,作為一種通用加工機(jī)床其將協(xié)同控制機(jī)械、液壓、電氣實(shí)現(xiàn)一體化,是一種比較典型的機(jī)械行為。它的液壓和電氣的時(shí)間配合的控制方面,容易出現(xiàn)故障,故障情況多樣,排除故障較難。在機(jī)床的電氣控制中使用PLC并且靈活掌握,可以充分替代過去使用電器、接觸器作為主體的機(jī)床的控制裝備。詳細(xì)了解并且有效運(yùn)用可靠地PLC,掌握其精準(zhǔn)的時(shí)間控制能力對(duì)其進(jìn)行改造,實(shí)時(shí)顯示各主體設(shè)備的狀態(tài)變化及故障報(bào)警畫面,組成控制、監(jiān)管相結(jié)合的一體化系統(tǒng),這樣可以獲得理想的效果。這種新型的直流調(diào)速自動(dòng)化系統(tǒng),主要包括開發(fā)一套由高壓開關(guān)柜、整流變壓器、電樞整流柜、司機(jī)控制臺(tái)、PLC柜、低壓配電柜和上位監(jiān)視機(jī)等部分構(gòu)成

新的全數(shù)字自動(dòng)化副井提升電控系統(tǒng),運(yùn)

用直流電動(dòng)機(jī),將整套PLC控制信號(hào)操車設(shè)備進(jìn)行更換。因?yàn)樵谠O(shè)置硬件電路的時(shí)候,幾乎都是使用特別大規(guī)模的集成電路,它不僅使用較少的元器件,并且整體結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,容易產(chǎn)生故障的位置少,具有安全可靠的特點(diǎn)。硬件使用的模塊化結(jié)構(gòu)是和總線相連的,控制算法以及系統(tǒng)控制利用軟件完成呈現(xiàn)出較強(qiáng)的購置性,這樣就能實(shí)現(xiàn)功能的開發(fā),使應(yīng)用更為方便。

3 PLC在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用趨勢(shì)

在未來,電氣設(shè)備制造出更多品種的產(chǎn)品,設(shè)計(jì)創(chuàng)造更多符合實(shí)際應(yīng)用的規(guī)格,不斷完善人機(jī)界面,發(fā)展優(yōu)良的通訊設(shè)備這樣才能夠更好地符合各種電氣設(shè)備自動(dòng)化控制場(chǎng)景的要求,PLC這種新型技術(shù)目前的發(fā)展趨勢(shì)之一就包括實(shí)現(xiàn)以及其他工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)所形成的大型的PLC電氣設(shè)備控制系統(tǒng)�，F(xiàn)在PLC的適用范圍就很廣,包括在計(jì)算機(jī)的散熱控制系統(tǒng)DCS(Distributed Control System)中的廣泛應(yīng)用,PLC的優(yōu)勢(shì)有很多,可靠性強(qiáng),響應(yīng)速度快,高智能化特點(diǎn),網(wǎng)絡(luò)布局廣,繼承密度大等多種優(yōu)點(diǎn)。

4 結(jié)語

電氣設(shè)備自動(dòng)控制采用PLC控制后,大大簡(jiǎn)化了復(fù)雜的繼電器邏輯,提高了系統(tǒng)可靠性,也一定程度上優(yōu)化了結(jié)構(gòu),降低了成本。而且PLC的使用和維修都很方便,具有電氣知識(shí)的人員很快就能勝任操作及維護(hù)的工作。多方面的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)為PLC在工業(yè)控制系統(tǒng)的推廣提供了一種的借鑒模式。

參考文獻(xiàn)

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[3]趙化啟,等.電氣控制與可編程控制器

[M].電子工業(yè)出版社,2009.

①作者簡(jiǎn)介:桑吳剛(1982,6-),男,江蘇新沂人,2007年畢業(yè)于徐州師范大學(xué),電氣工程及自動(dòng)化專業(yè),供職單位:昆山登云科技職業(yè)學(xué)院, 助教,學(xué)士學(xué)位。研究方向:電氣自動(dòng)化。

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