摘要:随着自动控制技术的普及,很多工业生产都采取了自动控制方式,PLC控制技术具有很好的二次开发性能,可以根据控制要求进行程序设计,与人机交互设置配合使用,可以为工业控制带来很大的便利,很多企业的生产线都采用了该种方式,为了更好地把电气控制与PLC技术进行结合,需对相关问题进行深入研究。基于此,以下对PLC在企业自动控制中的应用进行了探讨,以供参考。
关键词:PLC;企业自动控制;应用研究
引言
在现阶段工业生产中广泛应用PLC自动控制技术,尤其是在电气工程方面发挥着十分重要的作用,在有一定程度上可以推动我国变频技术的高速发展,甚至在未来有可能改变我国变频器中传统的直流调速技术,但变频器在使用过程中的人机互动能力难以与时代发展保持一致,因此,变频技术在发展中需要与PLC自动控制技术相结合,从而改善数据分析能力不足的情况,使得变频器中的人机互动功能得以完善,促进生产效率的提升。
1PLC介绍概述
PLC在当下工业制造领域较为常见。PLC主要是指一种数字运算执行方式,其最大功能是实现自动化控制,这一点在现代工业生产中极为重要。PLC有其自身的发展历史与形成演变。PLC是基于传统继电器,并通过技术创新与功能延伸的一种必然产物。PLC集成了多项科学技术,主要包括计算机技术、自动控制原理及网络通信技术等。同时,PLC在工业控制领域具有一定延展性,可根据其需求变化与规模大小进行改变。例如,小规模的单台设备控制、大规模工程流程生产自动化等,PLC都可以对其任务进行出色完成。此外,PLC的主要优势还体现在其灵活性、简单化,如编程语言简单易读,安装操作较为灵活、简单,且具有一定的抗干扰、抗波及等能力,稳定安全性能十分可靠。随着我国科学技术不断发展,硬件技术与软件技术更新提升,当下PLC已经成为一种更为便捷、精小及功能强大的综合性控制系统。PLC在诸多领域都有其较大发展空间,如电力行业、化工行业、冶金行业极制造行业等。因此,要求有行之有效的措施对其进行问题分析,如加强现场管控、提高PLC应用研发、PLC在未来工业现场控制领域的应用发展等。
2PLC自动控制技术的特点
PLC自动控制技术及其应用系统,具有很多明显的特点。首先,该技术具有很高的可靠性,在实际工作和应用当中,可靠性非常强大,具备理想的抗干扰性能。根据相关测试结果显示,在十万小时的运行时间当中,PLC自动控制系统仅出现了一次故障问题。因而体现出了其在工作原理方面的优势特点,也反映出了在系统硬件设备及软件当中,将抗干扰处理引入的特点。其次,PLC控制技术具有编译过程简单和使用方便的特点。当前很多PLC自动控制系统,都是根据梯形逻辑流程图所编写的,在理解和修正方面都比较容易。同时对多企业交互并行的实际工程状况也更为适用,不同操作人员都能很好的理解和适用。此外,PLC自动控制技术还具有设计安装简单的特点,无需较多的后期维护,在各种恶劣工作环境中,都能够比较好的适应。同时,配合有效的封装措施,能够在有毒、腐蚀性等复杂环境下良好运行,体现出了较高的适用拓展性。
3PLC的工作基本原理
PLC控制技术主要可以分为三个层级,具体如下:第一,数据收集与输入层级;在PLC控制技术下的软件程序中,需要根据事先编辑好的指定执行操作,对输入区域进行扫描,对扫描获得的数据进行分析与判断,以此获得输入区域所在位置的运行状态,实现控制功能。第二,特定功能处理层级;在PLC控制技术下的程序运行过程中,程序需要根据控制系统中设置好的指令进行作业,根据规定原则进行全面扫描,以此获取数据信息,结合现场的运行情况、指令要求,全面分析数据资料,或者开展逻辑性运算。第三,响应控制层级;在PLC控制技术下,程序将搜集到的相关分析结果与逻辑运算结果输出,传输到控制主机中,之后由主机负责向关联输出点发送响应信号,以此实现对具体设备的控制。
一般情况下,由“数据收集与输入层级”—“特定功能处理层级”—“响应控制层级”为一个工作周期,而在具体作业过程中需要多台设备的同时作业。
4PLC在企业自动控制中的应用研究
4.1机床的PLC控制应用
在机床控制系统当中,PLC控制器与CNC系统是独立存在的,机床运行信息的采集和传输主要由CNC来执行,与PLC控制器通信通过T/O来完成,可以实现如下多种功能:(1)机床控制面板功能,操作人员可以按照使用要求来控制机床进行启停、紧停和故障报警等功能。(2)程序控制。对控制系统运行异常进行报警,对面板输入信号进行处理,可以自动识别信号输入等,这些功能可以使PLC控制的功能更为完善,可以使控制更加人性化,方便控制系统的安装和调试。
4.2变频器中应用PLC自动控制系统
想要充分发挥PLC自动控制系统的作用,这就需要有效的将PLC自动控制系统与变频器相连接,而两者连接方式为网络通信或I/O端子连接。网络通信方式包括profibusDP、profinet等。I/O端子两者相连方式有两种,模拟量子端口和数字输入端口。在PLC控制系统中并未有I/O端口,那么就可以与变频器中的模拟量子端口进行连接,从而可以使得PLC控制控制系统在变频器中正常工作,在实际工作中主要是通过控制变频器的开闭为前提。而当PLC控制系统如果存在一个亦或者多个I/O端口时,可以将I/O端口与变频器的端口进行连接,从而可以发挥PLC自动控制的作用。应用I/O端口的作用就是能够使得PLC自控控制技术在变频器中能够起到调节的作用。另外,变频器的频率与端口数量有着直接的关系,两者成正比例,即端子数量越多,预设频率也越多。
4.3水泵电机的PLC控制应用
企业生产所需的水泵控制可采用自动控制、手动控制等方面。采用自动控制方式下,PLC控制系统需要对水泵的累计运行时间进行计算,通过逻辑控制来确定运行时间最短的水泵作为主水泵。需要实时监测供水干管压力值,如果低于设定值则自动启动水泵,保证企业生产对供水压力的需要。还需要根据供水管线压力和水罐液位情况进行监测,按着生产要求来输出控制信号给变频器,从而实现对水泵的转速控制,从而起到压力控制效果。避免采用阀门控制带来的压力冲击,变频控制可以更好地节约电约,避免电机长期在额定转速下运行。还需要根据实际情况启动备用泵,PLC控制器会结合监测数据来默认主供水泵,优选继电器用于主水泵启动,控制器发出控制命令后会使继电器和变频器动作,让主泵和备用泵进行补充,从而为企业生产提供生产保障。
结束语
PLC控制技术是一种用于工业制造业中的计算机设备,是现代社会中计算机应用技术、自动控制技术与通讯技术相融合形成的一种全新的技术形式。在实际作业过程中,应用PLC控制技术,能够实现数据储存、逻辑运算、程序设置与控制、时间控制、数据分析、数据输出一体化,能够将生产线中的生产过程通过数字的形式输出,以此为工作人员提供可靠的工作依据。
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