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论PLC在电气自动化控制中的应用

【作    者】 樊一鸣
【出    处】 《中国机械》2019年第03期
【标    签】 电气自动化  PLC  电气工程技术  控制工程技术  自动化技术 
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论PLC在电气自动化控制中的应用

樊一鸣

(湖南大学 湖南 长沙 410082)

摘要:可编程控制器即PLC,在电气化自动控制的领域中被广泛应用。在我国经济高速发展的大背景下,可编程控制器也得到了我们国家的推广与应用。因为它具有强大的功能,而且它的使用面也十分广泛,并且它的操作方式也较为简易。在过去电气自动化控制系统中,需要维护工作量是十分庞大的,而且在人力物力上的消耗也让生产者难以承受。本文主要通过对PLC定义的介绍,以及对其控制系统特点进行阐述,并且详细介绍该编程逻辑控制器在电气自动化中的应用方式。

关键词:电气自动化;PLC;应用

1 PLC的概念及特点

PLC是一种采用可编制程序的储存器,随着我国工业环境的发展,在电气自动化方面,对软件和硬件的要求越来越高,这个时候,PLC就应运而生。这个电子装置是专门在工业环境下应用而被设计出来的。它的出现在一定程度上满足了电气自动化领域方面的需求。这个电子装置对工业机械的控制方式是采用数字或模拟式对其进行控制。而且这个电子装置是在内部进行逻辑运算,顺序运算以及计时、计数和算术运算等操作指令,它都能较好地完成。在早期的时候,它主要是用来代替继电器来进行逻辑控制的。那个时候它发挥的作用并不是很大,在电气自动化领域也没有真正地把它重视起来。然而在后来的微型计算机技术工业控制系统的功能逐渐革新与发展,PLC被称之为可编程控制器的原因,是因为微型计算机的工业控制系统功能超过了逻辑控制的控制范围。

PLC可编程控制器的特点,除去它实用性很强之外,还有着较好的抗干扰能力。早期的PLC并没有加入各种拓展的单元、智能单元以及特殊功能模块。所以它并没有得到广泛应用。现如今随着工业的发展,现代的PLC的灵活性及方便性,远远不是早期PLC能够相比的。现在的PLC数据运算能力已经可以实现电气设备中的数字化控制了,所以说现代PLC这个电子装置对我国电气自动化的发展起到了十分重要的作用。而且因为这个电子装置的抗干扰能力很强,它应用了大规模的集成电路技术,并且在生产的时候就已经运用了国内外先进的抗干扰处理技术。并且在内部电源它是采取了屏蔽、稳压和保护这三者结合,可以很大程度上保证了内部电源不对电子装置的工作进行干扰,并且它有着独立的输出输入接口,避免了电流的错乱造成的运算的差错,而且在使用的时候,只要正确选择接地的地点,以及对接地的系统进行完善。并且对该装置的外层进行密封以及防尘等一系列的保护措施,且外界干扰也在一定程度上无法对该电子装置造成影响。所以说PLC是一个十分强大的电子装置,它不仅对内部的干扰进行抗干扰处理,而且对外部的装窑也进行了一定的防护,所以说无论是内部或外部的干扰,对该系统的影响都是微乎其微的。所以说该系统的抗干扰能力是很强的,这就决定了它能够在环境较为恶劣的情况下进行工作,并且它的故障发生率也得到了一定减少,这也就意味着它所计算出来的数据,以及它在工作过程中所造成的失误也会比较少。

PLC电子装置还有一个特点就是它的应用是较为方便,而且它的体积也小,重量也轻,并且更重要的是它功能全面,而且操作简单。因为这个系统是直接面对企业的,所以它这一系列的特点就很受企业内部生产者的青睐。PLC的体积和质量都很小,小型的底部的尺寸甚至连200mm都没有达到,并且它的重量也没有达到200克。所以在机械中它是很容易被装入的,而且机电一体化也是极为容易实现的。在其他系统中进行编程也都需要一定的时间让系统去适应编制的程序,而且其他系统开发的周期也会比较长,现场调试也会产生一定的难题。所以很难适应各种工业控制的需要,但是现在PLC所具有的功能就很好地解决了这一点。并且它的功能也很全面,编程也极为简单。

在许多企业中,没有时间培养员工去适应复杂的编程程序,而且对生产时间也有要求和限制,所以系统开发周期长的系统是没有办法较好地适应企业内部的生产。所以这也是企业生产中PLC系统装置的原因,因为它只需要使用者采用较为简便的梯形图,逻辑图或运用语句等去表达它所需要的程序,并不需要过于专业的计算机知识,所以就算企业内部没有太专业的计算机人才也能很好地将这个系统进行应用。而且它组成不同规模和要求的方式是十分方便和灵活的,所以能够适应各种工业控制的要求。这些特点也是决定着它在电气自动化控制领域中得到广泛应用的原因。

2 PLC的主要应用方式

PLC电子装置主要应用在顺序控制、开关量控制、闭环控制这三个方面。只要在顺序控制方面,它能够通过自动化控制技术的手段。较好的对流水线生产进行顺序控制。但因为传统的继电器并不具备PLC系统的优势,所以PLC系统会随时代的发展逐渐将传统的继电器取代。因为它的控制室自动线是控制着的,所以就减轻了操作人员的工作强度及难度。因为人不可能像机器一样进行长时间不停歇工作,在过去PLC系统没有得到广泛应用的时候,如果该系统的工作人员出现了懈怠,就会造成该系统出现错误,从而导致生产事故的发生。但是自从配钥匙系统得到广泛应用的时候,工作人员的数量的劳动强度逐渐减少,并且它对生产效率的提高也不是只有一点儿,而是能够很大程度的提高生产效率。

与传统继电器相比,它在开关量控制方面也有着十分大的优势,因为传统继电器的反应比较慢,所以当它反应过来的时候,生产已经出现了失误,已经造成设备的损失,这就意味着传统继电器可靠性并不强,也不足够安全和方便。与传统继电器相比,现代PLC的反应极为迅速,能够在很大程度上减少设备的损失,并且它非常适合在开关量的控制上。因为它是运用虚拟的继电器去代替传统实体的继电器,所以在控制方面有一定优势。毕竟传统的实体继电器,它在断开时需要一定的反应时间的,在它反应时间里,很多事情就已经发生了,且造成无法避免的损失,而且它能够进行自动切换。例如在供电系统中的应用,评价供电质量最重要的指标,是电视供电的可靠性,在过去,许多企业为了提高供电的稳定性,从而准备许多备用电源。但是这些备用电源有的时候也是不可靠的,如果这些同时出现问题的话,这会对那些供电质量要求高的顾客造成极大的损失,且这些损失是无法避免的。但是运用PLC控制系统,它能够将备用电源的装置开始投入实践运用中,因为它是用编程控制电源的,所以避免了人工操作所造成的失误,也能够在很大程度上避免电路问题。也正是因为它具备以上几个特点,所以在我国电气自动化领域中,它的应用有着十分大的意义,而且它系统自身的功能性和稳定性能够在它开关量控制应用中得到非常好的体现。这也是它受到我国许多企业青睐的原因。

3 PLC系统在现实中的具体应用

这个系统在我国许多领域都得到了广泛应用,例如在公路公交控制系统中,在数控系统中以及在中央空调系统中。在公路公交系统中的应用,是因为PLC型的交通控制灯具有较强的控制能力。因为该系统对环境强大的适应力,所以无论是城镇还是乡村的环境,都能够较好适应,并不会对它的工作质量造成较大的影响。众所周知,交通控制灯发明的初期是依靠人工进行指挥的,而且更重要的是,传统交通真人控制容易发生故障,一旦发生故障,就会造成人流与车流的混乱,广大人民财产安全会造成威胁。所以在交通系统中运用PLC型交通灯具有十分重大的意义,而且它能够运用变成对开角度的时候,管辖的领域进行全天候无人的工作,而且它的灵敏度也十分高,并且具备网络通信功能,能够对该路口车流,人流进行实时分析,从而调整车流人流等待的时间。这样做能够实现交通科学化的管理。而在数控系统中,可以将不同的控制方式把数控系统分为点控制,连续控制以及直线控制。因为不同的控制要运用不同的编程,所以开发这些编程所运用的专门软件造价是十分高昂的。

面对这种现状,新型系统能够很好地解决,因为它具有强大的适应性,并且编程方式简洁且快速,还能够进行实地调试。这就能给生产者节约生产的成本,同时也能够提高生产者的生产效率。更重要的是为生产者节约了一大笔成本,还能够降低产品的成本让广大消费者体验到价格低廉且质量较好的产品。而且这个装置是专门实现工业自动化控制的,所以在数控系统中,会有大量的硬件将会进行移动,但该系统能够对这些移动部件的位置进行准确定位,并且还能计算它们的运动轨迹,从而对它们实施较为准确地控制及管理。这也是该装置在数控系统中得到广泛运用的重要原因之一。这样的PLC系统在各中央空调中的运用是更为广泛的,在早期的时候,因为空调大多数是运用继电器控制的,七天期的控制是具有一定的延时性,以及容易出现误差。并且更重要的是它的能耗高,是生产者很难承担的。但重要的是传统继电器的体积较大,重量也不轻,这一点在一定程度上限制了它的适用范围。但是运用PLC系统直接进行控制,能够使对中央空调的控制更为灵敏,而且耗能也低。随着科技的发展,该系统也逐渐被广泛运用到中央空调的自动化控制中。

4 结语

PLC系统所具备的优势是显而易见的,尽管它已经得到了广泛的应用,我们还是需要对它进行完善以及开发。这个系统具有很大的潜力,能够在许多领域得到很好的应用。所以我们应该开发它在其他领域的用途。虽然它具有较强抗干扰能力的优点,但是在一些极端的环境,它还是会受到影响,所以开发者需要提高它的抗干扰性,我们相信该系统会越来越完善。

参考文献:

[1]张博,高荣荣.论PLC在电气自动化控制中的应用[J].中国高新区,2018(14).

[2]李阳,熊国鹏,辛文军.PLC技术在化工装置电气自动化控制中的应用[J].电子技术与软件工程,2018(4).

[3]胡环宇.论PLC在工业电气自动化中的应用[J].城市建设理论研究,2017(26).
 
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