精密制造与自动化
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PLC自动化控制的应用

  摘 要:随着现代化进程的加快,工业水平不断发展、革新的今天PLC的应用越来越广泛,文章即使从PLC的构成和功能的分析入手,对PLC在自动化控制中的应用进行分析探讨,希望能够对有关PLC在自动化控制领域的应用发展有所帮助。


  关键词:PLC;自动化控制;构成;应用;注意问题


  引言


  在科技飞速发展的今天,PLC的应用越来越广泛,主要表现在人机接口和工业自动化控制中处理模拟量的数字运算这两方面的应用上,由此可见PLC在自动化控制各领域运用中的作用是不容忽视的,它已经渐渐的发展成为了这一领域最主要的控制设备。最初的PLC是一种数字运算电子系统,主要应用于工业中,它的出现让工厂工业实现了自动化,其具有较强的抗干扰性和可维修性,也因此得到了工业自动化控制领域相关工作者和研究人员的高度重视。此外,PLC的操作较为简单便捷,运用起来相对灵活,在控制现场进行实时监控时,能够提供可靠的数据,这也是PLC在控制中得以广泛应用的一个重要原因。


  1 PLC的构成和功能


  1.1 PLC的构成


  PLC的组成部分有电源、CPU、接口电路、I/O电路和存储器。值得注意的是这里的电源并不是简单的能量存储设施,而是包含了系统、掉电保护和备用的电能存储设备。中央处理器也就是人们常说的CPU,是一种可以进行逻辑与数学运算功能的核心控制调节系统设备。不过相对接口电路来说,主要指的是PLC和现场设备、外围设备所连接的通道。而I/O电路就是输入电路将输入的信号隔开,电平转化和输出电路把通过PLC的数据输出后进行放大与电平转化,进而达到控制现场设备的目的。但是就存储器来讲,它的主要用途是存储系统中的监控、变量、用户程序等信息。


  1.2 PLC的功能


  PLC的功能可以归纳为以下三个方面:一、开关量的控制;二、限时及计数控制;三、步进控制与数据梳理这。其详情如下:


  (1)开关量的控制。开关量控制的优势主要表现在能够按照限位开关以及操作按钮在结合控制现场所给检测信号下,控制机械运动部件的动作。


  (2)限时及计数控制。所谓限时控制即是能够在PLC系统里设置计时器的情况下,进行灵活的时间设定,其主要应用在系统的准确实时控制里。在运用PLC计数控制的时候,所使用的计数器主要有高速、普通和可逆计数器三种,它们之间是各司其职的,借助它们可以实现系统中不同用途计数的控制。


  (3)步进控制与数据处理。PLC步进控制是要依靠移位寄存器来完成的,运用PLC数据进行处理不但可以进行加减、乘除、乘方或开方的运算,而且还可以对系统中的各种数据进行比较、传递和移位。


  2 PLC在自动化控制中的应用


  近些年来,科学技术有了飞速发展,与此同时PLC技术的应用也开始得到人们的广泛关注,就我国当前的发展来看,PLC在自动化控制中的应用范围主要是在开关量的控制应用领域,在应用其进行数据控制的时候,需要注意的事项有很多,下面从开关量控制、过程及运动控制、模拟量及系统集中控制、PLC工业应用注意事项及抗干扰设计几个方面来进行讨论,分析PLC在自动化控制中的作用。


  2.1 开关量控制


  自动化控制中对PLC开关量控制的应用可以从三个方面进行简单的概括。


  目前,我国的自动化的控制领域已有了较大的进步,最初使用的继电器已经逐步的被PLC开关控制所取代。此外,PLC开关的优势还有接线简单、反应迅速和维修简便等。应用PLC开关能够提高系统的性能,节省人力、物力和时间,方便快捷的完成所要达到的目标。PLC开关控制的应用范围是十分广泛的,不但在自动化单台设备控制进行数据整合,而且可以在多机群自动化流水线控制中进行使用,最基本的应用主要有组合机床和注塑机两方面。


  2.2 过程及运动控制


  PLC的运用过程和运动控制可以从以下几个方面进行分析:所谓的PLC在过程中的控制实际上是指离散过程控制和连续过程控制,也就是说根据系统模拟量来进行操作,即对连续变化压力、电流和电压及温度等当前模拟量和历史数据进行分析后得出开关量,并按照参数运作系统,这样的方式主要运用在化工、冶金和热处理等方面。此外,我们通常所指的PLC运动控制,就是指它对于圆周运动及直线运动进行的控制,这样的控制是凭借系统脉冲量控制来完成的,这也就要求脉冲控制位移量很小,进而确保精密度。


  2.3 模拟量及系统集中控制


  PLC不但能够进行系统控制,而且可以通过控制语句来完成系统仪表监控,对系统进行精密的控制,这样就可以有效的实现自动化控制热处理程序的控制。PLC在实现自动化控制的基础上,可以完成对于系统自身的控制,具体来说就是在控制系统出现故障的时候实现实时的检测和显示。并且在自动化控制系统中,中间记忆单元与I/O信号之间有着一定的关联,这也就表明了如果工作设备出现了故障,那么这种关联就会破裂,此时运营程序可以依据设定好的故障内容来对故障进行分析和预警。


  2.4 PLC工业应用注意事项及抗干扰设计


  想要让PLC在工业中的应用更加安全,就要适当的对其进行调整,重视其运作的时候可能会出现的问题,具体而言可以从以下两个方面来谈:一方面是PLC工业应用注意事项。首先是温度控制,要确保应用时的外部环境温度保持在0℃~55℃之间,并且避免直接被阳光照射。其次是空气湿度控制,要将湿度控制在85%以内,避免凝露现象出现,保证PLC具有良好的绝缘性。再次是振动频率控制,需要运用减震胶,以减少振动频率,避免出现频繁的振动。最后是空气成分的控制,要严格的把控PLC所处的空气质量,安装一定的空气净化设施,决不能让空气中的氯化氢与硫化氢等腐蚀易燃气体超标存在。另一方面是抗干扰的设计。在对PLC设备进行选择的时候,需要挑选一些抗干扰能力强的设备,这样才能有效的保证系统的运行,在PLC抗干扰设计的过程中,也要根据实际情况来设计PLC的抗干扰性。


  3结束语


  综上所述,目前的PLC应用是很广泛的,这一技术也已经逐步成为了我国自动化控制领域的标准设备,有关PLC的各项技术也日臻成熟。不过,就当前的实际情况而言,PLC控制装置在应用于实际的工业生产的时候依然存在诸多的问题,所以这就要求相关的工作者和研究者重视这些问题,不断的提高其技术水平和自身的操作水平,让PLC在我国的现代化工业进程中发挥更大的作用。


  参考文献


  [1]李世发。PLC在工业自动化控制领域中的应用[J].信息通信,2011.


  [2]王起。论PLC、单片机、工控机在工业现场中的应用及选用方法[J].广西轻工业,2011.


  [3]耿俊梅,吕书勇。基于PLC的焦化备煤控制系统的抗干扰措施[J].机电工程技术,2007.


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