PLC在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

張一丁

摘 要：國(guó)民經(jīng)濟(jì)在近年來(lái)的發(fā)展速度是非?？斓模渲泄I(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位非常明顯，因此，工業(yè)在發(fā)展過(guò)程中一定要重視電氣自動(dòng)化的應(yīng)用，電氣自動(dòng)化在工業(yè)中進(jìn)行應(yīng)用能夠更好的促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)率的提高，同時(shí)也要重視可編程控制器在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用，這樣能夠更好的促進(jìn)工業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；工業(yè)控制；PLC

工業(yè)在不斷發(fā)展過(guò)程中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化操作，這樣能夠更好的推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)電氣自動(dòng)化在發(fā)展過(guò)程中應(yīng)用可編程控制器是非常重要的，為了更好的促進(jìn)工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展，要對(duì)可編程控制器的工作原理進(jìn)行分析，同時(shí)對(duì)其工作的特點(diǎn)也要進(jìn)行了解，這樣能夠更好的促進(jìn)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展。

1 工業(yè)電氣自動(dòng)化概述

工業(yè)電氣自動(dòng)化就是工業(yè)企業(yè)的電氣自動(dòng)化，在技術(shù)方面主要涉及到電子技術(shù)，電機(jī)電器技術(shù)，信息技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和機(jī)電一體化等技術(shù)，涉及到的領(lǐng)域也是非常廣泛的。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展使得工業(yè)電氣自動(dòng)化在技術(shù)方面得到了更好的發(fā)展?，F(xiàn)在工業(yè)電氣自動(dòng)化在發(fā)展的過(guò)程中慢慢實(shí)現(xiàn)了信息化和開(kāi)放化，工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展在一定程度上促進(jìn)了工業(yè)企業(yè)獲得了更好的發(fā)展，同時(shí)在一定程度上也更好的促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。

2 PLC概述

可編程控制器是一種專門為工業(yè)控制進(jìn)行設(shè)計(jì)的，是一種新型的通用自動(dòng)控制裝置，能夠在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行更好的控制?？删幊炭刂破鲗鹘y(tǒng)的繼電器控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)進(jìn)行了融合，因此，在使用的時(shí)候能夠?qū)崿F(xiàn)了操作方面的便捷性。為了更好地促進(jìn)工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展，一定要對(duì)PLC控制器進(jìn)行分析，對(duì)其工作原理和使用特點(diǎn)進(jìn)行了解。

2.1 PLC的工作原理

PLC的工作原理要通過(guò)對(duì)不同的階段進(jìn)行分析，在不同的階段，PLC的工作原理存在著一定的差別。在輸入采樣階段，可編程控制器利用掃描方式來(lái)對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，然后將讀取的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在輸入輸出映像區(qū)的對(duì)應(yīng)單元中。在輸入的數(shù)據(jù)狀態(tài)發(fā)生變化的時(shí)候，處理單元的數(shù)據(jù)是不會(huì)發(fā)生變化的，因此，在進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取的時(shí)候要對(duì)信號(hào)形式進(jìn)行選擇，這樣才能更好的保證在任何的情況下數(shù)據(jù)信息都能被讀入。在程序執(zhí)行階段，可編程控制器的執(zhí)行順序可以按照自上而下的方式對(duì)用戶的程序進(jìn)行掃描，同時(shí)在掃描的過(guò)程中可以按照固定的順序和路線進(jìn)行運(yùn)算，在進(jìn)行掃描的時(shí)候順序也有一定的變化，這樣能夠更好的在掃描以后進(jìn)行結(jié)果的運(yùn)算。在系統(tǒng)輸出階段，可編程控制器能夠在執(zhí)行用戶程序以后進(jìn)行刷新，在刷新的過(guò)程中系統(tǒng)中央處理器能夠根據(jù)相應(yīng)的狀態(tài)對(duì)前一階段的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存，這樣能夠更好的對(duì)其他外設(shè)裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，這也是可編程控制器在使用的過(guò)程中真正的任務(wù)。

2.2 PLC的特點(diǎn)

可編程控制器在應(yīng)用的時(shí)候具有非常高的可靠性，同時(shí)在使用的過(guò)程中抗干擾能力也非常強(qiáng)，主要是因?yàn)镻LC控制器在使用的時(shí)候自診能力是非常強(qiáng)的，能夠及時(shí)對(duì)出現(xiàn)的錯(cuò)誤信息進(jìn)行過(guò)濾和隔離，硬件設(shè)施進(jìn)行保護(hù)。同時(shí)PLC在使用的時(shí)候能夠更好的對(duì)出現(xiàn)的故障進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)也具備必要的信息保護(hù)和恢復(fù)功能。PLC在使用的時(shí)候通用性是非常強(qiáng)的，同時(shí)在使用的過(guò)程中控制程序是可變的，因此，操作是非常方便的。PLC具備品種齊全的硬件裝置，因此在控制系統(tǒng)中能夠更好的滿足各種不同的需求。用戶在使用的時(shí)候不用在硬件裝置方面投入過(guò)多。PLC在功能方面是非常齊全的，同時(shí)在使用的時(shí)候使用面也非常廣。PLC在邏輯運(yùn)算和順序控制方面功能是非常齊全的，同時(shí)在通信方面功能也是非常齊全的。PLC能夠?qū)ιa(chǎn)機(jī)械進(jìn)行控制，同時(shí)也能對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行控制，甚至對(duì)一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程都是可以進(jìn)行控制的。PLC在使用的時(shí)候編程是非常簡(jiǎn)單的，同時(shí)也非常容易進(jìn)行掌握，相關(guān)的技術(shù)人員可以通常短期的培訓(xùn)或者是對(duì)用戶手冊(cè)進(jìn)行學(xué)習(xí)就可以掌握必要的操作技術(shù)，這樣也使得PLC在應(yīng)用范圍上能夠做到更加的廣。

3 PLC在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

3.1 PLC在傳統(tǒng)機(jī)床系統(tǒng)中的應(yīng)用

在工業(yè)企業(yè)中，傳統(tǒng)的機(jī)床都是采用電氣控制模式，這樣非常容易出現(xiàn)觸頭接觸不良的情況，同時(shí)線路也經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)老化的情況。傳統(tǒng)的機(jī)床在使用過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)工作效率低，能耗大和故障率高的情況，這樣就會(huì)導(dǎo)致工業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題。

為了提高其自動(dòng)化的程度，可用PLC控制對(duì)機(jī)床的電氣部分進(jìn)行軟件和硬件的改造。利用PLC系統(tǒng)進(jìn)行編程控制，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制，運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控等功能，在提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和效率的同時(shí)，還降低了日常維護(hù)成本，節(jié)約了能源。從而實(shí)現(xiàn)機(jī)床設(shè)備從傳統(tǒng)的電氣控制向邏輯控制和數(shù)字控制的轉(zhuǎn)變。PLC在傳統(tǒng)機(jī)床改造中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。使用PLC模塊化的模式，取代傳統(tǒng)的液壓和氣動(dòng)系統(tǒng)，不僅使機(jī)床的控制系統(tǒng)更加穩(wěn)定，同時(shí)簡(jiǎn)化了機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)，大大提高了加工精度和生產(chǎn)效率，基于PLC技術(shù)的控制系統(tǒng)的改動(dòng)和操作都非常方便。

3.2 PLC在火電系統(tǒng)中的應(yīng)用

在火電廠中有許多的輔助系統(tǒng)，包括水處理系統(tǒng)、輸煤系統(tǒng)、除渣系統(tǒng)和除灰系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)的工藝流程需要大量的順序控制和開(kāi)關(guān)量控制。應(yīng)用PLC系統(tǒng)，不僅可以控制某一系統(tǒng)的某個(gè)工藝流程，而且可以通過(guò)其通訊模塊，實(shí)現(xiàn)全廠的數(shù)據(jù)通信，從而掌握各輔助系統(tǒng)的運(yùn)行情況，協(xié)調(diào)全廠的生產(chǎn)。PLC的順序控制功能主要應(yīng)用于輸煤系統(tǒng)和除灰系統(tǒng)。輸煤系統(tǒng)采用分層式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，縱向分為三個(gè)層：主站層、遠(yuǎn)程IO站、現(xiàn)場(chǎng)傳感器。主站層由可編程控制器和人機(jī)接口設(shè)備組成，PLC的CPU按雙機(jī)設(shè)備配置，通訊模件按冗余配置，主站層全部設(shè)備布置在輸煤集控樓內(nèi)。輸煤程控系統(tǒng)采用控制室集中控制方式，就地只設(shè)事故緊急停機(jī)拉線開(kāi)關(guān)和檢修用啟停按鈕。除灰系統(tǒng)的主要控制對(duì)象為輸送風(fēng)機(jī)、氣化風(fēng)機(jī)、收灰風(fēng)機(jī)及管道壓力等，由PLC、傳感器、二次儀表以及主控柜組成，也可按網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為操作員站、下位機(jī)控制器兩大部分。PLC的開(kāi)關(guān)量控制功能主要應(yīng)用于斷路器控制和自動(dòng)切換系統(tǒng)。通過(guò)選擇合適型號(hào)的PLC，編制可行的控制程序，就能實(shí)現(xiàn)變電所中多臺(tái)斷路器的控制及信號(hào)顯示功能，從而大大減少維護(hù)和檢修的工作量。一次設(shè)備的正常運(yùn)行信號(hào)可以作為備用電源啟動(dòng)或關(guān)閉的依據(jù)，由于該控制系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)處理以及邏輯判斷功能，因此其不僅能完成備用電源自投的操作，且其能考慮系統(tǒng)運(yùn)行情況以及其他操作要求，同時(shí)系統(tǒng)本身具有很強(qiáng)的抗干擾能力，并具有可靠性高、接線簡(jiǎn)單、調(diào)試操作方便以及成本低等優(yōu)點(diǎn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

工業(yè)電氣自動(dòng)化在發(fā)展過(guò)程中不斷的進(jìn)行改變，同時(shí)在技術(shù)應(yīng)用上也在不斷進(jìn)行改進(jìn)，PLC控制系統(tǒng)在電氣自動(dòng)化中應(yīng)用在功能方面得到了提高，同時(shí)在使用的時(shí)候可靠性也得到了提高。PLC控制系統(tǒng)在環(huán)境適應(yīng)能力方面是非常強(qiáng)的，同時(shí)在編程方面也是非常簡(jiǎn)單的，這樣在使用上也是非常方便的，同時(shí)PLC控制系統(tǒng)在重量上也是非常輕的，在能耗方面也是非常少的，這些優(yōu)點(diǎn)都使得PLC控制系統(tǒng)在應(yīng)用范圍上是非常廣的，已經(jīng)慢慢成為了工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的重要標(biāo)志。

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