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【摘 要】在社会经济快速发展当下,PLC控制系统,在相关的实践操作和应用当中应用越来越广泛。本文对PLC控制系统的硬件设备和软件系统作出了叙述并分析其在热电厂某些环节当中的应用。
【关键词】PLC控制;系统;应用
一、plc概述
PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置,目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能,建立柔性的程控系统。具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC内部工作方式一般是采用循环扫描工作方式,在一些大、中型的PLC中增加了中断工作方式。当用户将用户程序调试完成后,通过编程器将其程序写入PLC存储器中,同时将现场的输入信号和被控制的执行元件相应的连接在输入模块的输入端和输出模块的输出端,接着将PLC工作方式选择为运行工作方式,后面的工作就由PLC根据用户程序去完成,右图是PLC执行过程框图。PLC在工作过程中,主要完成六个模块的处理。
二、PLC 硬件构成
1、电源组件
电源组件用于提供PLC运行所需的电源,可将外币电源转换为供PLC内部与案件适用的电源。
2.微处理器CPU及存储器组件
微处理器CPU是PLC的核心器件,CPU因生产厂商各有不同,有采用市场销售的标准芯片,也有采用可编程序控制器专用芯片。
存储器组件有两种:ROM和RAM。
3.输入及输出组件
输入和输出组件是PLC与工业生产现场交换数据的界面,与普通计算机不同,PLC的工作环境比较差,需要较强抗干扰能力,输入和输出组件既是为此设计。
三、plc硬件的构成
2.1电源组件。电源组件用于提供PLC运行所需的电源,可将外币电源转换为供PLC内部与案件适用的电源。
2.2微处理器CPU及存储器组件。微处理器CPU是PLC的核心器件,CPU因生产厂商各有不同,有采用市场销售的标准芯片,也有采用可编程序控制器专用芯片。
存储器组件有两种:ROM和RAM。
2.3输入及输出组件。输入和输出组件是PLC与工业生产现场交换数据的界面,与普通计算机不同,PLC的工作环境比较差,需要较强抗干扰能力,输入和输出组件既是为此设计。
四、PLC控制系统在化学水处理中的应用
在热电厂的工作中需要进行化学水处理,一般情况下,所采用的设备有两组,每一组都设置有阳床、过滤器以及混床等设备。化学水处理的基本程序是将预处理的水进行过滤然后再进行分渗透,再对离子进行处理,离子的处理主要包括阴阳离子的交换,最后是将混合而成的离子制作成为补给水,提供给电厂锅炉使用。在这些化学水的处理中,PLC对过滤器和阴阳床进行控制,当PLC运行时,运行方式多种多样,单单水滤器就有3种方式,阴床和阳床有四种方式。在化学水处理中,PLC的采用主要体现在对公用设备的控制上和对外部信号波的处理,在公用设备中常常一台设备同时被两台PLC系统进行控制,在此情况之下,程序间就极易出现冲突现象,最终造成设备受损严重。为了避免这一现象的发生,解决的方法是只需对PLC系统进行重置处理,使只要一台PLC控制系统启动,当设备需要关闭时,必须在所有的PLC都关闭的前提之下,设备才能讲行关闭。在外部信号波动的处理上,一旦将盐水箱水位作为外部停备的标准,PLC控制系统就会立即自动进入停备状态。在此状态之下,输出设备也将自动关闭,但是由于盐水箱的水位会不停的波动,处于不稳定的状态之中,所发出的信号会产生误差,在此作用下,PLC就会来回停备和制水,设备一开一关,时间长了难免会出现故障,影响工作的运行。出现此种状况是,应在PLC程序的内部中设置一个常闭接点,避免不稳定信号波的干扰,一旦程序收到信号时,内部长闭榕点就会立即断开,尽管信号波不断发出,也不会造成设备的损坏。热电厂化学水处理没有PLC控制系统进行有效控制其生产设备,化学水就无法达到很好的处理,PLC的使用不但可延长设备的使用寿命,在一定程度上还可提高生产效率。
五、PLC在电气控制系统中的应用
继电器可以说是传统的电气控制系统的核心,它是以被控器械发出的信号或根据用户指令通过某种自动方式使系统自动执行相应的动作。通常电气控制系统是由控制、输入、输出这三部分组成,而控制部分由触点和继电器组成,通常是由传感器、开关、按钮等组成了输入设备是,由接触器、电磁阀以及指示灯等组成了输出设备。这三个基本组成部分按照一定的线路相连组成电气系统,但由于触点与继电器等控制部分在操作、接线、可靠性、效率等方面的性能都相对低下,在这种情况下,不得不促使开发新的性能,从而实现更加高的系统[1]。与此同时,PLC控制系统也是由控制、输入、输出这三部分组成,但其控制部分是以PLC可编程控制器为核心,不仅能实现传统的电气控制系统的功能,还能增加编程逻辑控制及更新系统功能,将这三部分的接线连接则继电器繁复明显减轻。
六、PLC控制系统在电厂中央空调系统中的应用
工作人员的工作环境温度主要取决于中央空调,有了适宜的环境工作人员才能更加投入于工作。PLC控制系统操作简单,能大大的改善空调的的调节系数,所以采用PLC不仅有利于工作环境还能降低用电成本。基于PLC原理的交流,空调是根据外部冷热交换的两个循环系统回水与进水的温度差异来调节参数的。控制循环水的流动速度,从而方便控制每个子空调的参数,使室内温度、湿度、清洁度得到适当的平衡。PLC自动控制系统是交流变频控制的核心,输出的制冷参数指令、控制冷冻水泵、冷却水泵及冷却塔的阀门调节来启停其功能,再发出联频信号时来监督控制中央空调整个系统的开启和关闭。在中央空调系统运行之前,要进行调试工作,设置变频器的最小工作频率,保证末端冷冻水供给的冷冻泵变频器工作的最小频率,通过冷冻回出水传感器、冷却回出水传感器及末端压力传感器A/D转换成数字开关调节信号,反馈到PLC来控制变频器的频率增减和调节控制冷冻水泵的制冷、制热模式;根据出水回水的温度差反馈调节冷却水泵及冷冻水泵的开关,调节控制冷却水、冷冻水变频器速度的加减等。冷冻水泵控制原理和冷却水泵控制原理是一致的。冷冻水泵控制原理如下:冷冻水泵控制原理是通过冷冻机的回水和出水温度差反馈到温度模块,其将温度差参数通过A/D转换器进行参数转换,将温度差的A/D参数信号发送到PLC控制系统,再根据设定的参数及接受温度差的参数信号进行控制调节,加快或者减慢变频器的速度,从而调节冷冻水泵电机的速度、出水的流量及内部热交换的速度。从冷冻水泵的工作原理上可以看出,室内的温度越高,温度差就越大,反馈的温度A/D参数与PLC控制系统设计的参数差值越大,因此PLC控制调节变频器的速率越快,系统的负荷越大,冷冻水泵的循环水流速及流量会相应的加快加大,从而使热交换的速度增快。反之,温度差系数小,说明室内温度低,反馈的A/D参数与PLC系统设定的参数差异小,PLC自动控制减小变频器的的频率,降低冷水泵的速度,缓减冷冻水泵内循环水的流速和流量,从而缓解热交换的速度,这样一来可节约用电量。
参考文献:
[1]张海燕.浅谈PLC的发展与应用[J].机械管理开发,2010(6).
[2]陈小飞.可编程控制器在电气控制中的应用研究[J].中国新技术新产品,2011(14).
[3]孙丽,祁士勇,王斌.PLC在电气控制系统中的应用研究[J].科技风.2012(08)
[4]董海斌.可编程序控制器(西门子S7400HPLC)在电气控制中应用[J].计算机光盘软件与应用,2011(19)
【关键词】PLC控制;系统;应用
一、plc概述
PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置,目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能,建立柔性的程控系统。具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC内部工作方式一般是采用循环扫描工作方式,在一些大、中型的PLC中增加了中断工作方式。当用户将用户程序调试完成后,通过编程器将其程序写入PLC存储器中,同时将现场的输入信号和被控制的执行元件相应的连接在输入模块的输入端和输出模块的输出端,接着将PLC工作方式选择为运行工作方式,后面的工作就由PLC根据用户程序去完成,右图是PLC执行过程框图。PLC在工作过程中,主要完成六个模块的处理。
二、PLC 硬件构成
1、电源组件
电源组件用于提供PLC运行所需的电源,可将外币电源转换为供PLC内部与案件适用的电源。
2.微处理器CPU及存储器组件
微处理器CPU是PLC的核心器件,CPU因生产厂商各有不同,有采用市场销售的标准芯片,也有采用可编程序控制器专用芯片。
存储器组件有两种:ROM和RAM。
3.输入及输出组件
输入和输出组件是PLC与工业生产现场交换数据的界面,与普通计算机不同,PLC的工作环境比较差,需要较强抗干扰能力,输入和输出组件既是为此设计。
三、plc硬件的构成
2.1电源组件。电源组件用于提供PLC运行所需的电源,可将外币电源转换为供PLC内部与案件适用的电源。
2.2微处理器CPU及存储器组件。微处理器CPU是PLC的核心器件,CPU因生产厂商各有不同,有采用市场销售的标准芯片,也有采用可编程序控制器专用芯片。
存储器组件有两种:ROM和RAM。
2.3输入及输出组件。输入和输出组件是PLC与工业生产现场交换数据的界面,与普通计算机不同,PLC的工作环境比较差,需要较强抗干扰能力,输入和输出组件既是为此设计。
四、PLC控制系统在化学水处理中的应用
在热电厂的工作中需要进行化学水处理,一般情况下,所采用的设备有两组,每一组都设置有阳床、过滤器以及混床等设备。化学水处理的基本程序是将预处理的水进行过滤然后再进行分渗透,再对离子进行处理,离子的处理主要包括阴阳离子的交换,最后是将混合而成的离子制作成为补给水,提供给电厂锅炉使用。在这些化学水的处理中,PLC对过滤器和阴阳床进行控制,当PLC运行时,运行方式多种多样,单单水滤器就有3种方式,阴床和阳床有四种方式。在化学水处理中,PLC的采用主要体现在对公用设备的控制上和对外部信号波的处理,在公用设备中常常一台设备同时被两台PLC系统进行控制,在此情况之下,程序间就极易出现冲突现象,最终造成设备受损严重。为了避免这一现象的发生,解决的方法是只需对PLC系统进行重置处理,使只要一台PLC控制系统启动,当设备需要关闭时,必须在所有的PLC都关闭的前提之下,设备才能讲行关闭。在外部信号波动的处理上,一旦将盐水箱水位作为外部停备的标准,PLC控制系统就会立即自动进入停备状态。在此状态之下,输出设备也将自动关闭,但是由于盐水箱的水位会不停的波动,处于不稳定的状态之中,所发出的信号会产生误差,在此作用下,PLC就会来回停备和制水,设备一开一关,时间长了难免会出现故障,影响工作的运行。出现此种状况是,应在PLC程序的内部中设置一个常闭接点,避免不稳定信号波的干扰,一旦程序收到信号时,内部长闭榕点就会立即断开,尽管信号波不断发出,也不会造成设备的损坏。热电厂化学水处理没有PLC控制系统进行有效控制其生产设备,化学水就无法达到很好的处理,PLC的使用不但可延长设备的使用寿命,在一定程度上还可提高生产效率。
五、PLC在电气控制系统中的应用
继电器可以说是传统的电气控制系统的核心,它是以被控器械发出的信号或根据用户指令通过某种自动方式使系统自动执行相应的动作。通常电气控制系统是由控制、输入、输出这三部分组成,而控制部分由触点和继电器组成,通常是由传感器、开关、按钮等组成了输入设备是,由接触器、电磁阀以及指示灯等组成了输出设备。这三个基本组成部分按照一定的线路相连组成电气系统,但由于触点与继电器等控制部分在操作、接线、可靠性、效率等方面的性能都相对低下,在这种情况下,不得不促使开发新的性能,从而实现更加高的系统[1]。与此同时,PLC控制系统也是由控制、输入、输出这三部分组成,但其控制部分是以PLC可编程控制器为核心,不仅能实现传统的电气控制系统的功能,还能增加编程逻辑控制及更新系统功能,将这三部分的接线连接则继电器繁复明显减轻。
六、PLC控制系统在电厂中央空调系统中的应用
工作人员的工作环境温度主要取决于中央空调,有了适宜的环境工作人员才能更加投入于工作。PLC控制系统操作简单,能大大的改善空调的的调节系数,所以采用PLC不仅有利于工作环境还能降低用电成本。基于PLC原理的交流,空调是根据外部冷热交换的两个循环系统回水与进水的温度差异来调节参数的。控制循环水的流动速度,从而方便控制每个子空调的参数,使室内温度、湿度、清洁度得到适当的平衡。PLC自动控制系统是交流变频控制的核心,输出的制冷参数指令、控制冷冻水泵、冷却水泵及冷却塔的阀门调节来启停其功能,再发出联频信号时来监督控制中央空调整个系统的开启和关闭。在中央空调系统运行之前,要进行调试工作,设置变频器的最小工作频率,保证末端冷冻水供给的冷冻泵变频器工作的最小频率,通过冷冻回出水传感器、冷却回出水传感器及末端压力传感器A/D转换成数字开关调节信号,反馈到PLC来控制变频器的频率增减和调节控制冷冻水泵的制冷、制热模式;根据出水回水的温度差反馈调节冷却水泵及冷冻水泵的开关,调节控制冷却水、冷冻水变频器速度的加减等。冷冻水泵控制原理和冷却水泵控制原理是一致的。冷冻水泵控制原理如下:冷冻水泵控制原理是通过冷冻机的回水和出水温度差反馈到温度模块,其将温度差参数通过A/D转换器进行参数转换,将温度差的A/D参数信号发送到PLC控制系统,再根据设定的参数及接受温度差的参数信号进行控制调节,加快或者减慢变频器的速度,从而调节冷冻水泵电机的速度、出水的流量及内部热交换的速度。从冷冻水泵的工作原理上可以看出,室内的温度越高,温度差就越大,反馈的温度A/D参数与PLC控制系统设计的参数差值越大,因此PLC控制调节变频器的速率越快,系统的负荷越大,冷冻水泵的循环水流速及流量会相应的加快加大,从而使热交换的速度增快。反之,温度差系数小,说明室内温度低,反馈的A/D参数与PLC系统设定的参数差异小,PLC自动控制减小变频器的的频率,降低冷水泵的速度,缓减冷冻水泵内循环水的流速和流量,从而缓解热交换的速度,这样一来可节约用电量。
参考文献:
[1]张海燕.浅谈PLC的发展与应用[J].机械管理开发,2010(6).
[2]陈小飞.可编程控制器在电气控制中的应用研究[J].中国新技术新产品,2011(14).
[3]孙丽,祁士勇,王斌.PLC在电气控制系统中的应用研究[J].科技风.2012(08)
[4]董海斌.可编程序控制器(西门子S7400HPLC)在电气控制中应用[J].计算机光盘软件与应用,2011(19)