基于PLC控制技术在工业自动化中的应用研究

发表时间:2021/4/8   来源:《城镇建设》2020年第34期   作者:王安伟
[导读] 迎合行业发展需求,旧有的技术如果不能满足市场的需求就会被革新或是取代。

        王安伟
        山东博途自动化工程有限公司 山东淄博 255000

        摘要:迎合行业发展需求,旧有的技术如果不能满足市场的需求就会被革新或是取代。在工业自动化改革大潮之下,PLC控制技术经过不断的更新发展,逐渐形成一套完整、高效的新技术体系。PLC控制技术被广泛应用于各个行业领域中,尤其在工业行业中的应用最为广泛和深入。PLC控制技术可以有效地对工业生产中的各类自动化设备进行控制,并且可以在此基础上对生产中的各个控制环节输出解决方案,非常贴合工业自动化生产的需求。PLC控制技术具备安全稳定和组成架构模块化的特点,非常利于应用于各个工业细分环节中。随着工业自动化的进一步发展和市场的不断变化,PCL控制技术的进步也势在必行。
        关键词:可编程序控制器PLC;控制技术;工业自动化

        一、基于抗干扰的PLC控制技术
        1.1基础设备
        由于PLC控制技术应用的工业场景和自动化设备大多比较精细,而且使用环境往往各不相同,最终产品的标准达成也往往需要严格的流程管控,PLC控制技术在具体应用设备的选择上就更加偏向于在其他各种条件都相同的前提下抗干扰能力相对来说更强一些的接触设备。这种抗干扰能力强的设备在进行甄选的时候,往往依据设备的抗干扰系数作为指标,其抗干扰系数相对来说就会越大。
        与此同时,在进行实际的PLC基础设备选择的时候,介于我国的内阻电网同其他国家的略有不同,所以还要考虑进口PLC设备在实际应用系统之中的匹配度情况。综合来讲,影响基础设备在具体的PLC控制技术的应用场景之下的效果程度的因素主要有基础设备的抗干扰能力和电容性能。在进行PLC控制技术应用的基础设备挑选时,一定要把这两个关键因素纳入考量范围之中。
        1.2PLC控制技术抗干扰的实现
        由于实际工业生产应用场景的复杂性,对涉及控制方面的技术实现尤其要注意对干扰的抗性增强。而要做到有效实现PLC控制技术的抗干扰性,一方面要对接地系统进行相对的强化的改进,合理地进行接地点方面的挑选工作,以确保PLC设备能够运转良好。另一方面要借用前沿的科技手段来提升整体系统的安全系数,进而实现完善PLC控制技术性能的目的。
        1.3抗干扰的措施
        一方面为了尽可能地降低电网对PLC的影响,要选用性能更加优质的电源来避免电网对其的干扰。另一方面还可以设置不一样的电源线来开展信号传输,从而减小电磁波对其的干扰。此外,还要结合实际情况来选择合适的接地点,同时要不断地对接地系统进行强化改进。针对信号接地的情况,要对屏蔽层采用侧接相关的应对措施,如果信号并没有接地,可以使用侧接的技术手段来进行操作。针对两种信号互相连接并且有接头的情况,则适合运用绝缘法,更加充分的利用屏蔽层,将其进行绝对的绝缘处理,以尽可能对多点相触情况进行规避,从而达到真正意义上的抗干扰。

        二、PLC控制技术在工业自动化的应用
        2.1对开关逻辑与顺序的控制
        工业自动化生产中会涉及很多开关设备的控制,运用PLC控制技术可以高效的解决工业设备开关的逻辑性和顺序性控制问题。不但可以实现一对一的单点控制,还可以实现难度较高的一对多的控制。在具体实施控制过程中,强化了对工业设备的逻辑性和顺序性的塑造。对工业开关设备的控制流程有了全新的设计和应用,从而加速推动了了工业全面自动化改革的进程。

在实际的工业生产场景中,PLC控制技术在工业开关控制方面的应用是比较广泛的,例如工业生产中比较常见的注塑机和组合机床等设备,都有PLC控制技术的应用。
        2.2选择优良电源,抑制电网干扰
        在PLC控制系统中,电源是整个系统的心脏,出现电网干扰的原因是因为PLC系统的供电电源不够严密,造成电网干扰的侵入,变送器的供电电源与PLC系统相互连接,对于PLC电源而言,需要采用隔离性较好的电源,避免被外界干扰,而变送器的供电电源机则是仪表供电电源,虽然在一定程度上采取了隔离措施,但是隔离变压器的分布参数较大,干扰能力抑制较差,通过电源耦合会造成共模干扰情况,对于共用信号仪表供电,可以选择分布电容小的配电器,以减少干扰。
        2.3PLC能在DCS中所发挥的功能
        PLC的处理速度、操作和控制功能够与DCS系统相互结合应用,使PLC从专用控制器向开放式类型发展,在应用范围和水平上,PLC还能够为电气控制、仪表控制、计算机控制集成开辟了新局面。在DCS控制系统中,已经开始使用越来越多的智能数字调节器和PLC类组态,新型数字电压调节器和PLC不仅具有大容量、高速度,而且具有很强的网络通信能力,能够使用较为廉价双绞线作为现场总线网络的传输介质,同时还可将控制器、PLC或数字智能变送器、现场控制站作为主节点,从而使数十个数字调节器作为从节点连接起来,形成高速数据流,并能够进行阶段顺序控制。随着PLC各种特性和功能的不断完善,DCS和PLC的控制功能在未来将进一步集成。
        2.4PLC控制系统电源的抗干扰措施
        在PLC控制系统中,电源极为重要,在控制系统中,电源包括PLC电源、触屏电源,电网的干扰主要通过PLC系统的供电电源接入,因此在进行设计时,除了选择隔离性能较好的PLC电源之外,还需要采取一系列的抗干扰措施。在设计PLC控制系统时,需要根据系统的要求,接入电网电源,选择隔离屏蔽变压器时,对电网电压进行屏蔽侯哦,比实际的大2倍左右。同时,对变压器的屏蔽层接地有一定要求,采用双绞线可以减少电源之间的干扰。另外,还可以增加一个稳压滤波器,从而增加PLC系统可靠性。
        2.5工业生产的运动控制
        工业生产本身是一项动态的具有极强实用主义倾向的生产活动。在实际展开的工业生产活动中或多或少的都会涉及运动相关的环节。各类运动环节的组合构造了庞大的工业生产体系。如何精准地对这些涉及变化的体系进行控制一直是一项行业难题。PLC控制技术则因其独特的适配性能和可塑性能,在很多的精密领域都有应用舞台,尤其是近年来比较火的机器人领域,PLC控制技术的灵活性更是可以被发挥得淋漓尽致。像机器人这种高度复杂和集成化的行业顶级领域,对控制的要求更为严格,对控制的稳定性、安全性、实用性以及成本控制尤其重视。这对PLC控制技术来说可谓是高度契合,PLC控制技术虽然现在在工业自动化领域中的应用相对已经很广泛,但是其未来的发展空间还是十分巨大的。

        三、结语
        现阶段工业技术快速发展,工业自动化已经成为工业发展的趋势,PLC控制技术作为工业自动化生产中的主要技术手段,在工业自动化进程中有着重要地位。当下PLC控制技术在工业生产中的应用较为广泛,且使用效果较为显著,实现了质量与效率的统一。PLC控制技术在当下的发展当中能够有效促进工业自动化程度的提高,为我国工业生产提供新的保障。

        参考文献:
        [1]华俊良.PLC控制技术在工业自动化中的优化应用策略[J].电子技术与软件工程,2019(4):114-115.
        [2]刘辉.基于PLC控制技术在工业自动化中的应用研究[J].技术与市场,2018,25(3):159.
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