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摘 要:随着现代化生产的水平的提高,大部分的企業和工厂在流水线和一些特殊作业的环境下,都实现了高度的自动化操作。PLC技术在工业自动化中的运用使得生产的产品质量得到了提高,企业和社会的经济效益等各项指标也显著提升。通常来说,生产设备的先进性和电气自动化程度有利于社会经济的发展。随着经济的不断发展,我国的科学技术水平有了较大的提高,与此同时,计算机、互联网等信息技术也迎来了发展的高峰期,在电气领域,PLC开始得到了广泛的应用,PLC的应用,对电气自动化控制来说,有着非常积极的促进作用,本文对PLC进行了深入分析,并研究了它在电气自动化控制中的应用。
关键词:PLC;电气自动化控制;应用;分析
1PLC的构成
1.1CPU
CPU,即中央处理器,从本质上来说,CPU是一块集成电路,不过这块集成电路的规模是非常可观的,在CPU中,存在着两大重要部件,分别是运算器和控制器。CPU是PLC中最为关键的部分,它是CPU的核心,没有了CPU,PLC将无法对设备及生产过程进行控制,打个比方,PLC失去了CPU,就如同人类失去了大脑一般,由此可见,CPU在PLC中是至关重要的。CPU的功能不容忽视,PLC在运作时,CPU会对输入装置的状态和数据进行扫描,并将其记录起来,同时,它还能对用户所输入的程序进行接收,当PLC内部的电路发生故障时,或者用户的编程存在问题时,CPU会及时发现,并及时对其进行诊断。当PLC开始运行后,CPU会对用户的指令进行解读,解读完毕后,会迅速执行用户指令,与此同时,CPU会对各项数据进行逻辑计算。
1.2存储器
存储器在PLC中也是十分重要的,它的功能非常容易理解,顾名思义,存储器就是用来存储数据的。存储器分为两种,一种是系统程序存储器,一种是用户程序存储器,这两种存储器存在着很大的差异,系统程序存储器主要是用来存储一系列系统工作程序的,它的存取是不受用户直接操控的,用户程序存储器则恰恰与此相反,用户可以直接向用户程序存储器中输入程序,它可以存储用户的数据。
1.3电源
在任何电子设备中,电源都是不可或缺的,在PLC中也是如此,电源是PLC的重要组成部分之一,PLC中的电源分为内部电源和外部电源两种,内部电源满足了PLC正常的用电需求,外部电源可以应对突发情况,以保证数据的安全。
1.4I/O
I/O指的是输入/输出部件,它实现了PLC与其他设备的连接,它能使PLC中CPU的运行速度适应其他设备的速度,还能够对不同设备之间的信息格式进行有效转换,使PLC能够安全的与外部设备进行连接。
2PLC在电气自动化控制中的应用
2.1在闭环控制周中的应用
目前自动电力系统的控制流程和以下变量有关:压力、流量、温度和速度等模拟量,需要对它们的连续变化进行监控。起初PLC控制系统在闭环控制上没有优势,当技术更新后PLC亦具有了闭环控制这项功能,到目前为止这一技术已发展得较为成熟。PLC模块生产厂家在生产过程中基本都具备了PID指令,能够非常容易地进行PID控制,而且它的控制程序是由PLC原厂家设计并置于模块中的。用户在使用时仅需设置一些常用的参数,简单方便。直接采用PID指令能够轻松实现基于PLC的PID控制,经济性较高。
2.2在脉冲量运动控制的应用
随着电气自动化领域的快速发展,对系统控制方式更加多样化提出了要求,运动控制通过对工作对象的位置、速度和加速度进行的控制。控制方式和对象更加多样化,彼此之间互相配合,所以基于脉冲量的运动控制技术发展越来越成熟,由于PLC己经具备了处理脉冲量的能力,通过脉冲的输入输出和相应的算法处理,实现了对运动的多样的控制,使运动控制和顺序控制功能有机结合在一起。提高了机械设备的自动化控制水平,具有成本少、精度高、运行快和操作简便的优点。
2.3顺序控制中的应用
在流水生产工艺中,许多对不同的仪器设备设定合理的启动时间,制定完整的生产流程,在这里应用PLC技术能够提前设定执行机构的顺序,当有信号输入时即投入生产环节,从而保障整个生产环节按照预定的顺序进行。在顺序控制中应用PLC技术一方面能够提高生产工艺的稳定性,避免由于人工控制导致的时间误差,影响整个生产环节;另一方面能够减少现场对于工作人员的需求,提高生产效率。比如说在电厂除灰系统中应用PLC技术能够实现无人值班,由PLC技术完成各种操作,在保障工作效果的同时,大力降低企业的人力成本,保障企业的经济效益。
3PLC技术在电气自动化控制应用的未来发展前景
3.1功能和技术指标方面的发展
目前随着PLC的不断发展,其在电气设备控制中的应用范围和深度不断增加,极大提高了工业自动化水平,也为企业带来了可观的社会效益和经济效益。随着相关行业对复杂系统控制要求的不断提高,微处理器和微型计算机技术的快速发展,PLC的信息处理与响应速度也会要求更高,用户存储容量也会增大,所以向着高速,大容量方向的发展也成为可能。
3.2丰富PLC产品性能和种类
近年来随着科学技术的不断进步,传统的DCS控制技术也不断完善,在各领域得到广泛的应用。但是由于各方面的原因,DCS控制技术的发展陷入瓶颈发展,处于停滞状态。未来要大力发展PLC技术与通用性DCS控制技术的融合通化,加强PLC技术的数字化和网络化,逐渐发展并完善新型的FCS控制系统,在保持原有系统运行可靠性的基础上,更好的实现工业生产的自主化。而且电气控制的现场总线技术和热工自动化技术也不断成熟,控制仪表也越来越智能,电厂电气自动化控制水平越来越高。未来生产领域对于工业化生产流程的控制要求会更加严格,PLC控制系统具有较高的适用性,今后要不断丰富PLC设备的产品种类和规格,更好的适用各种不同工况下的使用,同时要加强对于PLC在电气自动化中的推广应用。
结束语
电气自动化控制对于社会生产来说是十分重要的,随着社会的不断进步,我国的科学技术水平有了显著的提高,PLC就是科学技术的发展成果,PLC对于电气自动化控制系统的发展起到了非常积极的促进作用,PLC具有无可比拟的优势,因此,我们必须重视PLC在电气自动化控制系统中的应用,不断提高我国电气自动化控制水平。
参考文献
[1]李军.论PLC在电气自动化控制中的应用[J].黑龙江科技信息,2014(20):43.
[2]苏鹏.PLC在电气自动化控制中的应用[J].产业与科技论坛,2015(12):62,63.
(作者单位:云南经济管理学院)
关键词:PLC;电气自动化控制;应用;分析
1PLC的构成
1.1CPU
CPU,即中央处理器,从本质上来说,CPU是一块集成电路,不过这块集成电路的规模是非常可观的,在CPU中,存在着两大重要部件,分别是运算器和控制器。CPU是PLC中最为关键的部分,它是CPU的核心,没有了CPU,PLC将无法对设备及生产过程进行控制,打个比方,PLC失去了CPU,就如同人类失去了大脑一般,由此可见,CPU在PLC中是至关重要的。CPU的功能不容忽视,PLC在运作时,CPU会对输入装置的状态和数据进行扫描,并将其记录起来,同时,它还能对用户所输入的程序进行接收,当PLC内部的电路发生故障时,或者用户的编程存在问题时,CPU会及时发现,并及时对其进行诊断。当PLC开始运行后,CPU会对用户的指令进行解读,解读完毕后,会迅速执行用户指令,与此同时,CPU会对各项数据进行逻辑计算。
1.2存储器
存储器在PLC中也是十分重要的,它的功能非常容易理解,顾名思义,存储器就是用来存储数据的。存储器分为两种,一种是系统程序存储器,一种是用户程序存储器,这两种存储器存在着很大的差异,系统程序存储器主要是用来存储一系列系统工作程序的,它的存取是不受用户直接操控的,用户程序存储器则恰恰与此相反,用户可以直接向用户程序存储器中输入程序,它可以存储用户的数据。
1.3电源
在任何电子设备中,电源都是不可或缺的,在PLC中也是如此,电源是PLC的重要组成部分之一,PLC中的电源分为内部电源和外部电源两种,内部电源满足了PLC正常的用电需求,外部电源可以应对突发情况,以保证数据的安全。
1.4I/O
I/O指的是输入/输出部件,它实现了PLC与其他设备的连接,它能使PLC中CPU的运行速度适应其他设备的速度,还能够对不同设备之间的信息格式进行有效转换,使PLC能够安全的与外部设备进行连接。
2PLC在电气自动化控制中的应用
2.1在闭环控制周中的应用
目前自动电力系统的控制流程和以下变量有关:压力、流量、温度和速度等模拟量,需要对它们的连续变化进行监控。起初PLC控制系统在闭环控制上没有优势,当技术更新后PLC亦具有了闭环控制这项功能,到目前为止这一技术已发展得较为成熟。PLC模块生产厂家在生产过程中基本都具备了PID指令,能够非常容易地进行PID控制,而且它的控制程序是由PLC原厂家设计并置于模块中的。用户在使用时仅需设置一些常用的参数,简单方便。直接采用PID指令能够轻松实现基于PLC的PID控制,经济性较高。
2.2在脉冲量运动控制的应用
随着电气自动化领域的快速发展,对系统控制方式更加多样化提出了要求,运动控制通过对工作对象的位置、速度和加速度进行的控制。控制方式和对象更加多样化,彼此之间互相配合,所以基于脉冲量的运动控制技术发展越来越成熟,由于PLC己经具备了处理脉冲量的能力,通过脉冲的输入输出和相应的算法处理,实现了对运动的多样的控制,使运动控制和顺序控制功能有机结合在一起。提高了机械设备的自动化控制水平,具有成本少、精度高、运行快和操作简便的优点。
2.3顺序控制中的应用
在流水生产工艺中,许多对不同的仪器设备设定合理的启动时间,制定完整的生产流程,在这里应用PLC技术能够提前设定执行机构的顺序,当有信号输入时即投入生产环节,从而保障整个生产环节按照预定的顺序进行。在顺序控制中应用PLC技术一方面能够提高生产工艺的稳定性,避免由于人工控制导致的时间误差,影响整个生产环节;另一方面能够减少现场对于工作人员的需求,提高生产效率。比如说在电厂除灰系统中应用PLC技术能够实现无人值班,由PLC技术完成各种操作,在保障工作效果的同时,大力降低企业的人力成本,保障企业的经济效益。
3PLC技术在电气自动化控制应用的未来发展前景
3.1功能和技术指标方面的发展
目前随着PLC的不断发展,其在电气设备控制中的应用范围和深度不断增加,极大提高了工业自动化水平,也为企业带来了可观的社会效益和经济效益。随着相关行业对复杂系统控制要求的不断提高,微处理器和微型计算机技术的快速发展,PLC的信息处理与响应速度也会要求更高,用户存储容量也会增大,所以向着高速,大容量方向的发展也成为可能。
3.2丰富PLC产品性能和种类
近年来随着科学技术的不断进步,传统的DCS控制技术也不断完善,在各领域得到广泛的应用。但是由于各方面的原因,DCS控制技术的发展陷入瓶颈发展,处于停滞状态。未来要大力发展PLC技术与通用性DCS控制技术的融合通化,加强PLC技术的数字化和网络化,逐渐发展并完善新型的FCS控制系统,在保持原有系统运行可靠性的基础上,更好的实现工业生产的自主化。而且电气控制的现场总线技术和热工自动化技术也不断成熟,控制仪表也越来越智能,电厂电气自动化控制水平越来越高。未来生产领域对于工业化生产流程的控制要求会更加严格,PLC控制系统具有较高的适用性,今后要不断丰富PLC设备的产品种类和规格,更好的适用各种不同工况下的使用,同时要加强对于PLC在电气自动化中的推广应用。
结束语
电气自动化控制对于社会生产来说是十分重要的,随着社会的不断进步,我国的科学技术水平有了显著的提高,PLC就是科学技术的发展成果,PLC对于电气自动化控制系统的发展起到了非常积极的促进作用,PLC具有无可比拟的优势,因此,我们必须重视PLC在电气自动化控制系统中的应用,不断提高我国电气自动化控制水平。
参考文献
[1]李军.论PLC在电气自动化控制中的应用[J].黑龙江科技信息,2014(20):43.
[2]苏鹏.PLC在电气自动化控制中的应用[J].产业与科技论坛,2015(12):62,63.
(作者单位:云南经济管理学院)