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摘要:现代社会不断发展进步,在工业自动化建设过程中,将PLC控制技术有效应用起来,能够推进数字运算并控制模拟量的基本作用。该技术手段能够实现多样化的机械设备自动化控制,还能第一时间发现与处理设备故障问题,满足不同的设备应用要求。因此在了解产业发展形势之后,研究人员要明确该技术的应用综合情况,不断的深入拓展,提升PLC控制技术的应用价值。
关键词:PLC 控制技术;工业自动化;实践应用
随着科学技术的不断发展进步,PLC控制技术也得到了空前的飞跃。并且在计算机、通信技术等现代先进技术的推动之下,该项技术被广泛的运用到了各个领域,并且较大程度上带动了我国工业改革的进程,并较大程度上带动了我国现代工业生产机电一体化的发展。本文就基于PLC控制技术在工业自动化中的应用研究展开论述。
1 PLC 控制技术概述
1.1 概念
PLC 控制技术也被称为可编程控制器,在进行该技术应用期间,将通信技术与自动控制技术结合应用,能够保障技术的可靠性。工业自动化中应用该技术的优势,是编程简易、体积较小的特点,后期也开展其他产业的拓展,诸如电力行业、轻工业等等行业之中,PLC 控制技术的应用也逐渐增多。
1.2 特点
PLC技术的主要特征是,将现场总线进行控制,提升系统运行效果。在系统中应用通信协议统一化管理的途径,对于用户以及厂家来讲都是获得相应保障的必要条件。还有就是技术人员对PLC控制技术进行分析,会发现通信程序设置相对较为简单,通信结构与计算机系统集合应用,对系统内的程序进行优化改进,这样一来计算机编程工作量有效控制。
2 PLC控制技术在工业自动化中的应用分析
PLC控制系统主要由 cpu、存储器、I/0 模块、程序编辑器组成。通过开关逻辑电路控制来实现编辑程序对输出设备比较直观的运行操作。PLC在工业自动化控制中主要对温度、压力、精度等工艺指标进行指令控制,通过PLC控制系统代替人工进行运算,大大提高了生产效率和准确度。随着计算机技术的发展,PLC系统在生产数据的处理能力方面也越来越强大,能够实现模拟量与实际测量数据的相互转化,同时还具备数据的存储、运算和分析能力。目前PLC在开关量控制、运动控制、过程控制、数据处理、联网通信功能方面都得到了一定的应用。
2.1 对开关量逻辑控制应用分析
对开关量的逻辑控制是PLC控制运用最基本、最广泛的应用,包括对顺序和数字量的控制。它通过编程实现强大的逻辑运算功能,能对工业生产中的各种工程运行状态进行逻辑运算,比如通过 AND、OR 等控制指令,对继电器串联、并联、串并联结合等各种连接方式的开关进行控制。在工业自动化中用PLC控制技术能够实现一对一也可实现一对多的控制,实际应用中PLC能够实现超过十个节点的同步控制,以此为基础设计工业开关,能够直观的反馈开关量的控制作用,为了满足工业生产变化需求,PLC 控制程序直接在接入模块、输入/输出模块中的检测信号以及输出信号中建立中间变量,将硬件输入、输出测点转换成数据块中的“位”,实现输入、输出测点与数据块中“位”一一对应的关系,增加了 PLC 系统的可读性和维修的简便性。通过开关量逻辑控制功能,可以实现对电气工程系统中所有电气设备的控制.开关量控制既可用于单台设备控制如注塑机、印刷机,也可用于多机群控制如组合机床,还可用于自动化流水线中如包装流水线、分拣流水线等。
2.2 PLC过程控制的应用分析
工业生产过程控制是指通过对温度、压力、速度、时间、顺序的控制完整的输出工业生产目标的过程,整个控制过程既复杂又需要高度的准确性。
PLC 控制技术能够控制工业自动化当中的离散与连续过程,运用到工业自动化生产中就是通过内部逻辑运算分析功能按照设定好的温度、压力、速度、时间和顺序模拟量进行控制运算以完成整个闭环控制,其调节方式采用PID 调节,以达到精确控制的要求。典型的过程控制实例 PLC对温度的控制,设置时规定模拟量输入范围,本为实例假设模拟量范围为 0V~10V,对应温度为 0~100 度,要求被控系统的温度范围为 80~90 度,那么对应的模拟量为 8~9V,根据实际需要设定一个电压调整基准值 8.5V,PLC 设置逻辑为测量温度>90度,假设为 100 度,那么 10V 减掉 8.5V 值 1.5V 作为控制信号来控制外部设备进行降温动作,反之当温度低于 80 度假设为 70度,那么与基准值之间的差值为 1.5V,把 1.5V 与基准值之和10V作为控制信号来控制外部设备进行升温动作,当温度调节到正常范围内时,输出调节电压基准值 8.5V 作为输出信号,是系统保持恒温状态。PLC控制会按照该设定好的逻辑进行循环扫描达到温度过程控制目标。过程控制在冶金、锅炉、化工、热处理等领域应用较为普遍。
2.3 PLC运动控制应用分析
运动控制主要指对控制对象的位置、速度所做的控制,有时是单坐标,控制对象做直线运动,有时是多坐标,控制对象做平面、立体、角度变化等运动,甚至还可控制多个对象,这些对象间的运动可能还要有一定的协调。工业生产尤其是制造业、仓储物流业等涉及大量物料、产品半成品的搬运、产品包装、分拣等操作,这就涉及到运动控制,以机械手分拣产品为例,被分拣出的产品需要通过机械手进行位置的转移,如从流水线上转移到指定的位置,只要有位置的变化就会产生运动,该运动对机械手的控制,可以通过编写对应的 PLC 程序来完成,只需要将机械手相关的位置、速度、控制逻辑以程序的方式输入到 PLC 中,机械手就可以自动完成规定的动作,如果需要对机械手的动作进行改进,对 PLC 程序进行重新编译即可,对于机械手的抓取控制还会运用到开关量的控制功能。运动控制功能适用于各种机械、机床、机器人、电梯等会产生物理运动的使用场所。
2.4 数据资源的控制
工业生产一般较为复杂,会涉及产生大量的生产数据信息,并需要按照不同的数据分类进行存储,在大数据环境下,企业生产还需要对各类生产数据进行分析,以为新的生产优化提供依据,对企业发展有非常重要的作用,PLC控制技术除了在控制方面强大作用,其在数据传输、数据计算和数据搜索、数据存储以及数据分析方面的也存在凸显优势。它可以在同样的时间和操作环境下快速的完成数据传输、数据计算和数据搜索,还可以对数据资源进行进一步的分析处理,将输出结果和数据存储器中的样本设定标准值进行校核,如有差异,还可根据实际情况进行调整,更加精准高效地完成既定生产任务。PLC 控制技术在数据资源处理方面的应用也十分广泛,除了经常会应用到的柔性机器制造企业之外,冶金和食品等大型生产企业,也有一定程度上的应用。
2.5系统集中控制
工业生产一般成本投入较大,生产过程一旦出现问题可能会带来巨大的经济损失,采用自动化的生产工业虽然提高了效率和准确率但是并不是万无一失的,这就要求自动化系统要有一套监控方案,而PLC控制技术可以通过预先设定逻辑错误检测程序、时间控制检测程序、位置限制检测程序等在系统自身中实现自我检查功能以达到整个自动化系统的集中控制功能。
3 结束语
工业自动化控制阶段,将 PLC 控制技术有效应用起来,能够适应不同环节的系统运行要求,在不同的装置、技术管理阶段的影响力较大。对 PLC 控制技术进行深入研究会发现,其本身具备智能化、多元化的特点,将其广泛应用于自动化控制系统之中,能够有效推进产业的发展进步。实践证明该技术不仅能够提升生产效率,还能够对我国的工业产业的稳定发展起到保障影响作用。
参考文献:
[1]林江峰.PLC 控制技术在工业自动化中的应用探析[J].决策探索:中,2018,579(05):69-70.
[2]李树彬.浅谈 PLC 控制技术在工业自动化中的应用[J].机电信息,2011(030):122-123.
[3]张育.基于 PLC 控制技术在工业自动化中的应用研究[J].科技与企业,2016(8):107-108.