孙影 祁宇 朱新翼
南京工程学院 江苏 南京 211167
摘要:随着社会的发展速度加快,生产制造行业也在同步发展运营,其生产工艺水平在逐年提升,对其控制水平要求也较为严格。不论是之前的手动控制、自动控制还是物联网下的智能控制,PLC的贡献都是很大的,尤其是在电气行业,现今的电气控制和PLC技术的相互融合更使得电气行业发展更加稳定。
关键词:电气控制;PLC;应用技术
PLC是人们所理解的计算机编程的逻辑控制器,是以计算机为基础的出现在工业化生产过程中的控制装置,比传统的电气控制系统更加的便捷,维修更加方便,编程更加简单,可靠性及抗干扰能力更加强。电气的控制系统相当于空开中的开关一样,分项管理不同的控制分路,适用于高压电气设备,主要的功能就是确保电气设备能够安全顺利使用,编程的特殊点在于有监视,控制,测量,保护等系统,保护其受到损坏及时维修。
1、PLC的工作结构及其原理
PLC在操作系统中的工况可以分为三个步骤：
1.1输入采样阶段
所有的数据都需要通过PLC 的扫描进行,并在此执行扫描过程中,将数据按照一定顺序编排好,并运用PLC单元格映像储备程序将扫描好的数据进行储存,这是PLC初期系统进行的信息筛查,PLC进行采样系统完毕后,就会进行数据编程操作,将采样数据输入程序并开始执行,定期进行刷新和输出。输入数据额输入数据的状态在执行过程中都会发生改变,不过I/O的映像单元数据并不能发生任何改变,在运行之间,两者是有一定时间差距的。不过如果要对时间间隔进行保证,就必须要对其控制输入信号。
1.2程序执行阶段
此阶段主要是PLC执行一个扫描后期发生的操作和运行程序,在这个扫描后期程序的启动过程中,程序开始和启动都是按照固定额路线和顺序对程序进行计算,其中用户在使用该扫描程序中的触电扫描结构自上而下,从左至右的启动开始对程序执行和运算,操作数据都需要经过相应的逻辑运算输入后计算出来,根据操作和运算的结果,逻辑路径为线圈中 i / o 映像中的状态和存储区内的状态都会被对应地进行一次相应的刷新。以此确定相应处理指令是否执行。
1.3输出刷新阶段
输出数据是在PLC执行完数据扫描之时,逻辑运算程序启动之后,PLC 才能进行数据的输出和刷新。在计算机进行一个输出程序时, PLC和计算机主板都会根据 i / o 映像中对应的数据状态对电路输出进行一次刷新,而通过对输出的一次控制电路进行驱动,其中一次控制电路对中的外围装置通过一次输出来控制了具体的运作,这样子,就可以使整个 plc 的运行过程得到很好的实现。
2、PLC 及电气控制的运用
2.1立式仓库的 PLC 电气控制
现今我国物流服务行业的发展迅猛,物流中的立体仓储系统中的运用和储存都是物流中最重要的一个环节,现阶段我国的立体仓储系统中主要包括垂直循环,升降式平移,垂直提升等。仓库系统中的部件包含了货架,计算机,叉车机以及 PLC , PLC是整个仓库电气控制的基础和核心,立体仓库系统在其中的电机闭环控制上就是应用的闭环控制,组成原理就是以高速的计数器方式对编码仪输入的转数信号进行了接收,其后通过数字信号向PLC 进行了发送,一次即可使得电机闭环控制功能得到实现。
2.2控制模拟量
在进行工业化运算操作的过程中会同时出现很多连续变化的模拟物理数据量,如与温度,塑速度,流量,液压相对应的各种模拟变化数据量,这些对于模拟数据量的数字转换都是可以通过 d / a 和 a / d 转换来实现,确保了编辑器对于模拟数据量的正确处理。
2.3集中式控制系统
PLC系统具有较强的集中计算机自动监视系统控制管理系统,可以同时对多个监控设备之间联系进行实时监测和自动控制,形成了一个集中式的的计算机自动监测系统控制管理系统,保障该项监测控制管理系统技术能够与每个监控设备之间相互进行连接联更加紧凑,联系及其他的运行控制模式都必须是通过单机PLC统一自动执行控制完成的,可见,集中式自动计算机监测控制管理系统技术相比于其他单机自动监测系统控制管理系统的设计费用和制造成本低,更加经济实惠。
2.4数据处理的应用
PLC对于数据的处理涉及到很多方面,对具体数据的报送,数字的转换,运算检查表,败絮等各个过程和功能上的布置都是需要进行缜密的计算和分析模拟,并在最终结果中完成对数据的采集,分析,归类和处理。这些数据都是通过PLC输出的数据进行更新后回传返存归来的,并且被存储在数据库中,具有很深的实用性和参考价值,对PLC控制操作又很大的帮助。再次,这些打印数据也是因为可以直接通过手机无线网络和手机通讯接口功能的直接实现而被无线传输显示出来,放在一个新的智能打印设备中,或者说就是将其中的打印机制成一个电子仪器。目前对于过程数据处理的该技术多数被应用在大型的过程控制管理系统中,如生产过程数据控制处理系统、柔性制造系统。
3、基于PLC 技术的电气控制系统存在的问题
3.1控制出错
控制程序如果出现了错误,会使得 PLC 的自动控制系统不能及时地接受各种现场数据信息,不能及时反馈,数据信号无法及时进行传输,导致 PLC控制的开关系统不能够形成一个闭合逻辑系统,影响正常的工作,此外,线路上的触点连接线位出现了松动,而且线路上的开关未能严格地进行开合也可能导致控制失误。
3.2动作执行出错
动作未能执行或者指令延迟未能及时自动发出即止暂停即止执行或者暂时自动停止的主要故障原因可能有两个第一方面,这包含了接触器的接触点不严谨,负载接触器可能有一个短路故障,电动机开关上的一个启动电闸没有被完全损坏或者可能是器件质量上有问题。
4、PLC 电气控制的改进建议
4.1确保设备的安全性与输入信号的可靠性
PLC各种控制检测装置在实际生产应用过程中的可靠安全性、数据准确传送的可靠稳定性和控制设备正常运行的可靠耐久性,都与适应现代信息社会以及人们的各种日常生活密切存在联系。对使用PLC自动控制系统装置的各个系统相关设备零部件的连接磨损严重老化程度、安全性和运行寿命年限、数据是否传输以及电缆与导线的连接是否存在有严重破损等异常情况等都要及时进行定期的安全检查,并及时地检查更换那些具有重大安全隐患的各个系统相关设备零部件,提高使用PLC自动控制系统装置的工作安全性和系统的工作可靠性。
4.2完善系统的故障提醒功能
PLC 控制装置中的电动机应该要设定具有相对应的故障自动诊断,故障警告和提醒以及故障求助方案的解决。
结束语
综上所述,现在我国工业制造体系的发展中绝大多数都是应用 PLC作为控制系统,并在日常工作以及人们的生活中也都有一个PLC作为控制系统的影子,比如运输,机械制造,石油化工等行业,尤其特别是在电气控制领域中的应用尤为广泛,二者相互地交融,形成了具有安全,稳定的操作与控制系统,使其更好地能够应用于工业的生产与经营中更加方便, PLC的逻辑运算操作程序,较为简单,维修操作起来较为便捷,能够给工业生产中节省大量的物力,财力,从而有限度地提升了生产的效率和保证了生产的质量。为国家经济发展做出了相应的贡献。
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