PLC技术在电气设备自动化控制中的应用

1 PLC简介

PLC (Programmable logic Controller) 是可编程序控制器的缩写, 是以微处理器为基础, 综合了计算机、通信、互联网以及自动控制技术而开发的一种工业控制装置。起源于20世纪70年代, 并成功在汽车工业中投入使用, 到了20世纪90年代随着PLC的处理速度、运算和控制功能的不断商品化, 使其不断地向电气—仪表—计算机控制一体化前进。到目前为止, 基于PLC技术作用在产品的生产和应用中, 以集散控制系统 (DCS) 和现场总线控制系统 (FCS) 为主要控制系统形式。在未来, 基于PLC技术的控制系统将不仅仅是一个基层系统, 更是一种开放式、新型全分布式的控制系统;同时以智能传感、计算机控制、数字通讯等为主要内容的综合性技术。它将成为自动化技术发展的热点和前沿技术。

2 PLC在电气自动化控制中的应用

随着PLC功能的不断提高, PLC几乎可以完成电气设备控制领域的所有任务。很多情况下, PLC可以取代工业控制计算机作为主控器来完成复杂的电气设备自动控制任务。PLC主要可以分成两种, 一个是箱体式, 一个是模块式, 两者的结构组成基本一样, 箱体式PLC由一块CPU板、I/O板、内存块、电源及显示面板等几部分构成, 根据CPU的性能可以对其进行型号分类, 规格的判定又可以依照I/0点数划分。对模块式P I E, 其组成部分包括, CP U模块, 内存, 电源, I/O模块、底板或者机架等。不管PLC的类型是什么结构的, 都是归类于总线式开放型结构之下的, 它的I/O的作用能够依照客户需求实现扩展与组合。PLC在电气设备自动化控制中主要表现出以下特点:可靠性高, 抗干扰能力强;功能完善, 实用性强;易学易懂, 应用普遍;维护方便, 容易改造;体积小, 重量轻, 能耗低等。PLC在电气设备中主要具有以下一些功能:开关量的逻辑控制、运动控制、模拟量控制、过程控制、数据处理、通信联网等。

PLC的功能非常强大, 应用也非常广泛, 但是在电气自动化系统中, 主要应用于三个领域:第一个是PLC可编程控制器在数控系统中的应用, 在传统的数控系统控制里有很多控制方法, 但是PLC可编程控制器的出现还是立即引起了行业的广泛关注。PLC可编程控制器的使用使得数控系统在控制时定位更加准确, 而且控制起来也更加方便。第二个是可编程控制器在交通控制系统中的应用, 在交通系统中, 可编程控制器主要用于信号灯的控制, 也可以用于整个交通系统总线的控制。PLC可编程控制器在交通系统中的应用, 大大提高了交通系统的工作效率, 在交通越来越拥堵的今天显得尤其重要, 尤其是人工智能的应用, 使得交通的电子监控更加完善, 也更加高效, 这使得交通监督工作量大大减少。由于类似电子监控的智能化设备使用, 也使得整个交通管理更加规范化, 一旦违反交通规则, 肯定会被监控到。第三个是P LC可编程控制器在中央空调中的应用, 中央空调有三种控制方法, 即在早期所使用的继电器、直接数字以及如今的可编程控制器控制。前两种方法因为其自身的一些缺陷, 已经越来越少, 尤其是继电器。而PLC可编程控制器具有很高的可靠性, 抗干扰性也很强, 维护也很方便, 这使得PLC应用前景更加光明。

下面具体介绍一种PLC在电气自动化控制中的应用:PLC应用在机床电气控制上, 可以解释如下, 作为一种通用加工机床其将协同控制机械、液压、电气实现一体化, 是一种比较典型的机械行为。它的液压和电气的时间配合的控制方面, 容易出现故障, 故障情况多样, 排除故障较难。在机床的电气控制中使用PLC并且灵活掌握, 可以充分替代过去使用电器、接触器作为主体的机床的控制装备。详细了解并且有效运用可靠地PLC, 掌握其精准的时间控制能力对其进行改造, 实时显示各主体设备的状态变化及故障报警画面, 组成控制、监管相结合的一体化系统, 这样可以获得理想的效果。这种新型的直流调速自动化系统, 主要包括开发一套由高压开关柜、整流变压器、电枢整流柜、司机控制台、PLC柜、低压配电柜和上位监视机等部分构成新的全数字自动化副井提升电控系统, 运用直流电动机, 将整套PLC控制信号操车设备进行更换。因为在设置硬件电路的时候, 几乎都是使用特别大规模的集成电路, 它不仅使用较少的元器件, 并且整体结构比较简单, 容易产生故障的位置少, 具有安全可靠的特点。硬件使用的模块化结构是和总线相连的, 控制算法以及系统控制利用软件完成呈现出较强的购置性, 这样就能实现功能的开发, 使应用更为方便。

3 PLC在电气自动化控制中的应用趋势

在未来, 电气设备制造出更多品种的产品, 设计创造更多符合实际应用的规格, 不断完善人机界面, 发展优良的通讯设备这样才能够更好地符合各种电气设备自动化控制场景的要求, PLC这种新型技术目前的发展趋势之一就包括实现以及其他工业控制计算机组网所形成的大型的PLC电气设备控制系统。现在PLC的适用范围就很广, 包括在计算机的散热控制系统DCS (Distributed Control System) 中的广泛应用, PLC的优势有很多, 可靠性强, 响应速度快, 高智能化特点, 网络布局广, 继承密度大等多种优点。

4 结语

电气设备自动控制采用PLC控制后, 大大简化了复杂的继电器逻辑, 提高了系统可靠性, 也一定程度上优化了结构, 降低了成本。而且PLC的使用和维修都很方便, 具有电气知识的人员很快就能胜任操作及维护的工作。多方面的优势和特点为PLC在工业控制系统的推广提供了一种的借鉴模式。

摘要：在现代电气自动化研发与制造领域中, PLC控制技术的应用范围日趋广泛, 而且发挥了重要的作用。与传统的电气化控制装置相比, PLC控制技术的应用以微处理器为基础, 而且综合了自动控制技术、计算机技术、继电器控制技术、通讯技术的优势, 有效促进了其应用领域的不断拓展。PLC以其可靠性高、灵活性强、使用方便, 与CAD/CAM和工业机器人一起被称为现代工业生产自动化的三大支柱。本文将对PLC技术在电气设备自动化控制中的应用进行分析和介绍。

关键词：电气设备,自动化控制,应用

参考文献

[1] 史国生.电气控制与可编程控制器技术[M].北京:化学工业出版社, 2003.

[2] 陈忠华.可编程控制器与工业自动化系统[M].北京:机械工业出版社, 2006:1-1 5.

[3] 赵化启, 等.电气控制与可编程控制器[M].电子工业出版社, 2009.