探討plc在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

1、<p>　　探討PLC在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用</p><p>　　摘 要：隨著計(jì)算機(jī)和微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，PLC控制系統(tǒng)得到了極大發(fā)展，在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。本文簡(jiǎn)述了PLC的工作原理及特點(diǎn)，并分析了PLC在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用及發(fā)展前景。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：PLC；電氣自動(dòng)化；發(fā)展 </p><p>　　在傳統(tǒng)的工業(yè)

2、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，大都采用電氣連接線（被稱(chēng)作是硬件）作為各種電控盤(pán)之間的電氣控制連接，這種方法弊端是護(hù)量大、可靠性差，尤其是在控制線路距離長(zhǎng)、線路復(fù)雜的情況下，安裝和調(diào)試都非常的麻煩。由于其維護(hù)時(shí)控制線路繁多復(fù)雜，使得短路、開(kāi)路等事故頻率也大得多，在實(shí)際檢修過(guò)程中查線難度大，往往維護(hù)人員帶來(lái)很大麻煩，因此電氣設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)也經(jīng)常由于檢修不及時(shí)而受到影響。 </p><p>　　1 PLC的工作原理概述 <

3、;/p><p>　　第一個(gè)步驟，輸入采樣。在這個(gè)步驟當(dāng)中，可編程控制器讀取采樣數(shù)據(jù)主要通過(guò)掃描的方式，然后利用輸入I/O輸出映像區(qū)中所對(duì)應(yīng)的單元對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。在數(shù)據(jù)采樣被輸入之后，繼續(xù)執(zhí)行輸出刷新操作對(duì)轉(zhuǎn)入用戶(hù)程序。在這個(gè)階段中，即使輸入的數(shù)據(jù)狀態(tài)發(fā)生了變化，輸入I/O輸出映像區(qū)中的處理單元所接收的數(shù)據(jù)也不會(huì)被改變。所以，如果以脈沖信號(hào)的形式輸入，要求該信號(hào)所具有的寬度要比一個(gè)掃描周期大。只有這樣，才能確保輸入

4、的數(shù)據(jù)信息在任何情況下都會(huì)被讀入。 </p><p>　　第二個(gè)步驟，程序執(zhí)行。在用戶(hù)程序執(zhí)行的過(guò)程中，可編程控制器對(duì)用戶(hù)程序進(jìn)行掃描的執(zhí)行順序總是自上而下，在掃描的過(guò)程中，其運(yùn)算按照固定的順序和路線進(jìn)行，其中，掃描順序也是由左至右，由上至下，而掃描線路則是由用戶(hù)程序的各個(gè)觸電構(gòu)成。進(jìn)而得出運(yùn)算結(jié)果，并根據(jù)該結(jié)果來(lái)對(duì)邏輯線圈在存儲(chǔ)區(qū)中的狀態(tài)或者輸入I/O輸出映像中的狀態(tài)來(lái)完成刷新操作，進(jìn)而確定是否執(zhí)行用戶(hù)程序中的

5、處理指令。 </p><p>　　第三個(gè)步驟，系統(tǒng)輸出刷新。在這一階段所要完成的操作是可編程控制器在執(zhí)行完用戶(hù)程序之后的刷新。在刷新過(guò)程中，系統(tǒng)的中央處理器會(huì)根據(jù)輸入I/O輸出映像中相應(yīng)的狀態(tài)和前一階段輸入的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行鎖存電路，再完成對(duì)其他外設(shè)的驅(qū)動(dòng)。這一過(guò)程中的輸出，才是可編程控制器真正要完成的任務(wù)。 </p><p><b>　　2 PLC的特點(diǎn) </b><

6、/p><p>　　2.1 系統(tǒng)構(gòu)成靈活，擴(kuò)展容易，以開(kāi)關(guān)量控制為其特長(zhǎng)；也能進(jìn)行連續(xù)過(guò)程的PID回路控制；并能與上位機(jī)構(gòu)成復(fù)雜的控制系統(tǒng)，如DDC和DCS等，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的綜合自動(dòng)化。 </p><p>　　2.2 使用方便，編程簡(jiǎn)單，采用簡(jiǎn)明的梯形圖、邏輯圖或語(yǔ)句表等編程語(yǔ)言，而無(wú)需計(jì)算機(jī)知識(shí)，因此系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期短，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試容易。另外，可在線修改程序，改變控制方案而不拆動(dòng)硬件。 </p&

7、gt;<p>　　2.3 能適應(yīng)各種惡劣的運(yùn)行環(huán)境，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性強(qiáng)，遠(yuǎn)高于其他各種機(jī)型。 </p><p><b>　　3 PLC的應(yīng)用 </b></p><p>　　3.1 在傳統(tǒng)機(jī)床系統(tǒng)中的應(yīng)用 </p><p>　　傳統(tǒng)機(jī)床一般利用電氣控制模式，利用繼電器――接觸器系統(tǒng)，極易導(dǎo)致線路老化、觸頭電弧、觸頭接觸不良等的發(fā)

8、生。另外，由于傳統(tǒng)機(jī)床的設(shè)備具有能耗大、效率低、故障率高、維修難度大等特點(diǎn)。以上這些因素都阻礙工廠電氣自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)。為此，通過(guò)研究和實(shí)踐，在生產(chǎn)中可用PLC控制對(duì)機(jī)床的電氣部分進(jìn)行軟件和硬件的改造，以提高其自動(dòng)化的程度。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，這樣，不僅提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和效率，而且還降低了日常維護(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研究被廣泛地應(yīng)用

9、于傳統(tǒng)機(jī)床改造中。從傳統(tǒng)的液壓和氣動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為PLC模塊化的模式，機(jī)床的控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到了保證，而且機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)也被大大的簡(jiǎn)化了，從而大大提高了加工精度和生產(chǎn)效率，由于PLC技術(shù)的控制系統(tǒng)的改動(dòng)和操作都非常方便，把PLC技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)機(jī)床，電氣控制模式觸點(diǎn)壽命低、故障率高和生產(chǎn)效率低的缺點(diǎn)得到了有效地克服，而且可靠性高、應(yīng)用方便、穩(wěn)態(tài)精度高、便于監(jiān)控及易于排除故障等優(yōu)點(diǎn)也得到了有效發(fā)揮。 </p><p>

10、　　3.2 PLC在消防系統(tǒng)中的應(yīng)用 </p><p>　　由于PLC可編程序控制器可在不改變消防泵控制功能的前提下，有效避免因人為管理疏漏帶來(lái)的設(shè)備故障隱患，應(yīng)用被廣泛地應(yīng)用于消防水泵中。消防水泵是消防系統(tǒng)中屬于重要的消防設(shè)備之一。PLC在消防水泵中的應(yīng)用最重要的就是設(shè)定泵組的啟動(dòng)時(shí)間，通過(guò)巡檢轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。消防泵在自動(dòng)狀態(tài)下，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到巡檢狀態(tài)，若無(wú)消防用水需求，第1臺(tái)泵自動(dòng)啟動(dòng)5―3Omin（啟動(dòng)時(shí)間

11、根據(jù)設(shè)備確定），運(yùn)行1Omin后，停機(jī)待命90天（停機(jī)時(shí)間可調(diào)），待命期間如果沒(méi)有消防用水，則第二臺(tái)泵啟動(dòng)5―30min，停機(jī)待命90天（停機(jī)時(shí)間可調(diào)），如此周而復(fù)始地循環(huán)，巡檢周期從數(shù)小時(shí)到數(shù)百小時(shí)之間可任意選擇。泵組電源控制柜設(shè)有超壓保護(hù)裝置。泵組出口處應(yīng)設(shè)置超壓排流閥，以防止水泵啟動(dòng)超壓對(duì)管網(wǎng)造成損壞。也可設(shè)置泄壓電磁閥。在巡檢狀態(tài)下，泵啟動(dòng)，打開(kāi)電磁閥泄壓。巡檢啟泵工作時(shí)間也可延長(zhǎng)。 </p><p>　

12、　4 PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的發(fā)展前景 </p><p>　　4.1 可靠性與抗干擾性得到了提升 </p><p>　　PLC控制系統(tǒng)在運(yùn)算或控制時(shí)，如果電氣自動(dòng)化生產(chǎn)環(huán)境條件過(guò)于惡劣或現(xiàn)場(chǎng)電磁干擾突出強(qiáng)烈，會(huì)有可能造成產(chǎn)生偏差管理現(xiàn)象，并導(dǎo)致某些重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯(cuò)誤，工業(yè)生產(chǎn)的秩序化開(kāi)展會(huì)無(wú)法得到保證。因此，PLC未來(lái)發(fā)展的科學(xué)方向就要有效地提升其系統(tǒng)的可靠性與抗干擾性，我們不僅應(yīng)切實(shí)

13、提升系統(tǒng)在惡劣環(huán)境及電磁信號(hào)密集環(huán)境的抗干擾能力，同時(shí)還應(yīng)強(qiáng)化重視設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、安裝及使用進(jìn)程，盡量使各類(lèi)容易對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)面影響的不良因素減少滋生。 </p><p>　　4.2 PLC系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化與數(shù)字化 </p><p>　　PLC技術(shù)的產(chǎn)生與科學(xué)發(fā)展，能很好地與DCS技術(shù)進(jìn)行充分地融合，PLC和DCS互相吸收了彼此的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，并逐步合理同化，創(chuàng)新發(fā)展成為一種全新的Fes控制系統(tǒng)該系統(tǒng)，該

14、系統(tǒng)不僅保留了原有系統(tǒng)的豐富特性，而且還實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)的全面發(fā)展，令系統(tǒng)內(nèi)數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化的控制實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步綜合與強(qiáng)化的應(yīng)用，未來(lái)該系統(tǒng)技術(shù)還會(huì)繼續(xù)拓寬共在火電廠工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，并進(jìn)行不斷的完善與更新。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]劉松林.可編程邏輯控制器的結(jié)構(gòu)原理及其故障維修要素[J].現(xiàn)代企業(yè)

15、教育，2011（16）. </p><p>　　[2]劉偉光.PLC在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用與發(fā)展[J].黑龍江科技信息，2011（19）. </p><p>　　[3]王飛雪.可編程邏輯控制器（PLC）的發(fā)展趨勢(shì)與應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010（30）. </p><p>　　[4]許立梓，程良倫.工業(yè)控制機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200