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摘要:PLC关键技术在信息化技术蓬勃发展的条件下应运而生,尤其在电气工程控制系统的运用越来越广泛,并且发挥着相当重要的作用。PLC技术可以做到闭环控制,实行顺序控制以及开关质量控制,以使电气自动化控制系统具有更高的工作效率,同时提升系统的自动化程度,更好地满足工业生产需求,更有利于保证工业产品质量。
关键词:电气工程控制系统;PLC;运用;探析
电气工程控制的逐步改进和优化是借助本身的系统顺序控制、信息加工处理、闭环过程控制等来实现的。以此来使控制系统的自动化水平得到提高,满足大部分工业生产的需求。另外,这种技术还可以提升效率和质量,并为工业生产提供基础保障。随着社会科技和工业生产技术的进步,PLC关键技术肯定会发展越来越好。因此在电气工程自动化控制方面,PLC技术具有非常重要的意义。
一、PLC概述
(一)PLC技术发展
PLC(ProgrammableLogicController)技术起源于美国,开始投入生产是在20世纪60年代,顺序控制是其核心功能,随着时间推移越来越多的国家将该项技术借鉴于工业生产,直到80年代这种技术实现飞速发展,功能更加齐全,包括函数运算、高数技术等。PLC关键技术,主要是其核心控制功能,慢慢广泛应用于越来越多的领域。
(二)PLC技术的结构
可编程逻辑控制器,其实质是一种专门用在工业控制领域的计算机,它的主要结构基本与微型计算机基本相同,
PLC技术的结构为:电源,PLC的电源对整个系统的正常工作起着非常重要的作用。假如没有可靠、良好的电源为其供电,PLC是无法工作的,因此制造商是非常重视对可编程逻辑控制器的电源的设计制作;中央处理单元(CPU),中央处理单元(CPU)是PLC的控制中心,主要是以扫描的方式收发现场各输入设备的状态和数据,然后分别存入I/O映象区,再读取程序进而控制相应设备;存储器,主要分为存放系统软件的系统程序存储器和存放应用软件的用户程序存储器;输入输出接口电路,输入接口电路用于连接PLC与现场控制的接口界面,输出接口电路集成了选通电路、数据寄存器和中断请求电路;功能模块,如计数、定位等;通信模块。
二、PLC的功能特点
(一)编程简单,使用方便
使用各种编程语言,如语句表、梯形图和逻辑图等,不需要计算机知识,所以整个系统的开发时间短,容易在现场调试。此外,可以在不拆动硬件的情况下,实时改变控制方案,现场修改程序。
(二)功能强,性价比高
无论多大的PLC,内部都有非常多的编程元件,可供用户使用,具有很强的功能,能够实现相当复杂的控制功能。相同功能的继电器和PLC相比,PLC性价比很高。PLC能够实现分散控制,集中管理,在通过通信联网的控制条件下。
(三)硬件配套齐全,用户使用方便,适应性强
PLC产品逐渐系列化、模块化、标准化,并结合各种各样的供用户选用的硬件装置,用户可灵活方便地对系统进行配置,组装成不同型号、不同功能的系统。PLC的安装接口也十分方便,一般接口都有固定的接线端子可与外部连接。PLC的带负载能力特别强大,一般的小型交流接触器和电磁阀可被直接驱动。在确定硬件配置后,可以通过修改程序方便快捷地适用各种工艺条件。
(四)可靠性高,抗干扰能力强
很多的继电器被应用于继电器控制系统,接触不良容易导致故障的发生。时间继电器、中间继电器被PLC编写软件代替,只剩下关键的输入和输出硬件,线路减少,使线路故障大大减少。PLC使用了一系列软件和硬件抗干扰方法,抗干扰能力非常强,平均无故障时间相对延长,可用于干扰强烈的工业现场。
三、PLC技术的具体应用
(一)在控制顺序方面的应用
电气项目在进行生产作业时,需要遵守一定的顺序、规则,若是盲目生产则会造成错杂无序,进而导致整个工作质量受到不良影响。在使用PLC技术时,为了保证其应用质量,需要使电气项目的生产工序更程序化,从某种角度来看,PLC技术等同于电气项目自动化生产环节的顺序控制器。在生产进入到某个环节后,PLC技术既能够根据指令来指导作业流程,也可以落实下一项作业,大大提升了作业生产环节的有效性,以及产品的最终质量。尽管PLC技术具有很多优势,投入到自动化控制中可以更好地开展顺序控制,但从当前实际情况来看,要想使电气项目自动化技术更好地发展,依然需要实施科学的设计、合理的组合。
(二)在开关量控制方面的应用
电气项目在作业环节,需要注重继电器设备的生产使用,而在继电器设备工作环节,PLC技术能够视为可编程存储设备,对继电器设备的工作情况进行协调。但在使用时,继电器设备的开关控制装置由于需要过长的反应时间,同时继电器设备在发生短路情况后,通过PLC技术不能对继电器实施有效控制,因此在开关量控制方面,PLC技术仍有很大的问题,故需要对其展开深入的研究。目前较为有效的解决途径是将PLC技术以及自动切换系统有效结合起来,从而使继电器设备开关控制装置的反应时间得以缩短,保证继电器设备的运行效率。
(三)数据处理的控制
将PLC技术投入到电气自动化控制系统当中,可以读取以及传输相应的数据,并对数据实施逻辑处理,利用输出数据来达到控制作用。目前现代化技术发展程度正不断加深,工业生产也不断向信息化方向发展,在处理数据方面,单使用继电器控制回路则处理质量得不到保障,故需要引入PLC技术,利用其数据处理的高效性,来保证数据得以快速准确的处理。
(四)闭环控制
电气自动化控制装置多采用现场控制手动、上位机手动或自动启动方式。而通过有效使用PLC技术,可以实现闭环控制,进而有效控制调节器以及转速测量。为了保证启动控制质量,多会将PLC控制技术以及常规控制系统结合起来,若是在必要的情况下,就需要使用PLC闭环控制方式,利用闭环控制来对泵类电机设备的控制回路加以优化。这样PLC控制器在发生状况后,仍能够通过常规控制系统来保证电气自动化控制设备正常运行。
(五)在中央空调系统中的应用
中央空调系统已经成为当今设备,尤其是工业系统、各类建筑中必不可少的一部分,大量应用在人们的生产和生活中。由于每个生产车间所生产的产品不同,其对温度和环境的洁净性要求也有很大差异,而通过中央空调来对车间内的温度实施控制,可以保证温度的稳定。中央空调系统一般包括可编程序的控制设备、数字式控制设备以及继电器实施控制,整个系统具有较强的复杂性,相关技术要求比较高。由于PLC控制系统的智能化程度较高,操作难度小,同时具有很强的抗干扰能力,使操作功能具有更强的自动化,将其投入到中央空调中,可以使中央空调的应用更灵活。
总而言之,PLC关键是一项非常先进的技术,对目前的电气工程控制系统来说。该技术可大大降低传统控制系统的不足,将整个系统的质量效率明显提升。因此,将其运用在电气工程控制系统中,可极大地发挥它的作用和功能。所以,对电气控制工程厂商而言,发展PLC技术是非常重要的一项工作。
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