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摘要:在我国社会经济水平不断提升的背景下,越来越多的科学技术被运用到各个领域中,尤其是电气领域中,大大提升了电气领域的整体发展水平。工作人员将西门子PLC技术运用于电气动系统中,能够充分发挥技术优势,对电气动系统进行实施控制与全过程自动化管理,从而提高电气动系统的工作效率,推动电气领域的健康发展。本文简要分析了电气动系统基本原理、特点与构成,对西门子PLC在电气动系统中的应用进行深入探究。
关键词:西门子PLC;电气系统;应用路径
西门子PLC技术是一种基于现代自动化控制产生的新兴技术,是由德国西门子公司研发、生产出来的可编程序控制器,其具有良好的自动化控制能力,常见型号为:S7-40、LOGO、S7-200等。相较于传统控制器,西门子PLC系统具有硬件设备体积较小、运行效率较高、规范化程度较高的特点,且其性能良好,型号丰富,能够满足不同场景下的电气动系统运行需求。在实际使用的过程中,西门子PLC系统可以细化分为布尔助记、梯形图、编程代码等不同的控制形式,能够实现五声元件连接,且操作便捷,具有较强的实用价值。要想在最大程度上发挥西门子PLC的应用价值,建议工作人员结合电气系统的实际情况,开展具体的方案设计,同时合理选择硬件设备,优化设计电气动系统的运行流程与电气回路,以此提高电气动系统的整体性能[1]。
一、电气系统基本原理、电气动系统的特点与构成
(一)电气系统基本原理
电气系统就是指在机械、纺织、印刷、电子、交通等行业的自动化生产与控制过程中,运用的多种传统系统、过程控制系统与过程监控系统,具体可以细化分为:气动系统、液动系统、电动系统、电气动系统与电液动系统。在这些系统中,其主要内容均为:传动机制与控制机制,且不同系统之间的区别主要为控制元件区别、传统介质区别、执行元件区别等。
(二)电气动系统特点
电气动系统兼顾电动系统与气动系统的优势,具有良好的系统传动效率与传统效果,且讯号传输速率较快,传输距离较长,系统设备的使用周期较长。此外,电气动系统还具有操作便捷、体积小、对外界环境不存在污染等优势;同时其具有一定的不足,比如:执行元件运动速度范围较小、系统运行噪音较大等。因此,建议工作人员进一步引进西门子PLC,充分发挥PLC的技术优势,全面控制电气动系统的运行过程,有效提高运动速度与范围可调节性,强化其综合性能[2]。
(三)电气动系统构成
现阶段,电气动系统(如图一)主要由三大部分构成,分别为:
第一,能量供应系统;这一部分是电气动系统的动力来源,为电气动系统中的各个执行元件、零构件系统运行驱动力,促使其能够正常运行,以此带动电气动系统的稳定运行,比如:电气控制系统中的电源部分。在一些大型工程中,工作人员引进多个电气动系统,将其分别安装在不同的位置与车间,实现一键控制,同时能够实现各个车间中的联动控制[3]。
第二,电气控制系统;电气控制系统相当于电气动系统中的“大脑”、“中枢神经”,能够在不同的环境中结合实际情况作出一定的反应,且根据事前设定好的指令进行动作,举例分析,在汽车车门位置,存在一个开啟系统,这一开啟系统的运行需要依靠内部气缸推动,而气缸中的活塞如何运动,则是由电气控制系统所控制的。关于电气控制系统的结构,可以划分为:处理元件、输入元件;其中输入元件就是电气控制系统对信号的获取、接收、处理与反馈,比如:按钮、开关;处理元件就是将接受到的信号结合事前设置好的制定,开展逻辑控制作业,比如:继电器、电磁网等。
第三,气动执行系统。这一部分相当于电气动系统的“四肢”,就是电气动系统的执行部分,也是电气动系统的终端输出环节。工作人员通过发出指令,促使电气动系统开始运行,气动执行系统受到控制系统发出的指令,会按照事前设置好的方案执行指令[4]。
二、西门子PLC在电气动系统中的应用
(一)应用方案分析
要想将西门子PLC运用于电气动系统中,建议工作人员从整体角度规划应用方案,首先,啊哟利用磁场是传感器控制电气动系统传送模块两气缸中的的极端位置,同时利用“二位五通”的方式解决气缸的伸出与回缩问题,其中原理就是利用双控电磁换向阀控制电气动系统的“接通”与“断开”的功能,实现得电、失电的控制。
在电气动系统中,工作人员可以结合其结构情况,分别引进上位机PC、下位机PLC,同时在输入部分采用不同形式的传感器,在控制部分采用电磁换向阀;还要优化设计气动执行元件系统,全面整合电气动系统的整体结构。在实际设计与应用的过程中,工作人员可以根据电气动系统的运行需求,引进联想旭日150C型号的上位机PC,将其连接到西门子PLC系统的接入口,实现PLC与PC的连接,实现对电气动系统中其他设备的控制,此时一旦系统发生异常就会自动启动报警信号,以此避免在运行的过程中发生故障问题[5]。
(二)灵活选择硬件
要想将西门子PLC运用于电气动系统中,建议工作人员灵活选择硬件设施,提高硬件选型的科学性。在电气动系统的西门子PLC应用的过程中,建议工作人员合理选择不同的构成元件,比如:选择4个磁场式的PNP型的数字量传感器,选择4个电磁换向阀,选择1个报警灯与指示灯的控制器。此外,建议工作人员根据电气动系统的运行情况,选择合适的电源模板,比如:PS307 5A型号,控制输入电压为230V,控制输出电源型号为DC24V。在选择CPU时,工作人员可以引进CPU314,利用其中的RAM40KB模块,实现MPI接口与操作显示器之间的联通[6]。
(三)优化设计气动回路与流程
要想将西门子PLC运用于电气动系统中,建议工作人员要优化电气动系统的气动控制系统结构,科学设计气动回路。工作人员要结合现场的实际情况,根据设备的运行需求,按照输入与输出的电表情况,严格依照规范要求,认真安装控制回路;在这一过程中,工作人员需要注意现场的接地处理,提高回路的運行效率,避免其在运行的过程中受到干扰,影响通讯信号的传输。此外,关于西门子PLC的系统流程,工作人员可以引进SIMATIC STEP7软件,编制系统流程,充分发挥西门子PLC在电气动系统中的应用价值。
结语:
综上所述,要想将西门子PLC应用于电气动系统中,提升电气动系统的整体运行效率,工作人员要能够明确西门子PLC的运行原理、系统特点与基本构成,关注西门子PLC在电气动系统中的应用定位与目标,考虑到电气动系统的运行需求与提升目标,优化设计西门子PLC的应用方案,充分和发挥其易于维护与操作、可靠性较强的特点。现如今,越来越多的西门子PLC技术运用于电气动系统中,且展现出良好的应用前景与发展空间,对我国电气领域的发展具有重要意义。
参考文献:
[1]张小平,李健,杨小峰.预分支底盘电气CAN总线系统线束的设计和制造[J].光纤与电缆及其应用技术,2020(03):21-24.
[2]姜盈盈.基于智能技术的电气自动化控制系统[J].科技创新与应用,2020(18):80-81.
[3]刘伟,李欣.关于智能建筑设备电气自动化系统设计的探讨[J].科技经济导刊,2020,28(16):26.
[4]林磊.探讨电力系统运行中电气自动化的有效应用[J].科技经济导刊,2020,28(16):37-38+112.
[5]姬裕江,姚燕.PLC在双动液压机电气控制系统中的应用[J].煤矿机械,2010,31(07):188-189.
[6]张君艳.西门子PLC在电气动系统中的应用[J].机电设备,2007(10):19-20+7.
关键词:西门子PLC;电气系统;应用路径
西门子PLC技术是一种基于现代自动化控制产生的新兴技术,是由德国西门子公司研发、生产出来的可编程序控制器,其具有良好的自动化控制能力,常见型号为:S7-40、LOGO、S7-200等。相较于传统控制器,西门子PLC系统具有硬件设备体积较小、运行效率较高、规范化程度较高的特点,且其性能良好,型号丰富,能够满足不同场景下的电气动系统运行需求。在实际使用的过程中,西门子PLC系统可以细化分为布尔助记、梯形图、编程代码等不同的控制形式,能够实现五声元件连接,且操作便捷,具有较强的实用价值。要想在最大程度上发挥西门子PLC的应用价值,建议工作人员结合电气系统的实际情况,开展具体的方案设计,同时合理选择硬件设备,优化设计电气动系统的运行流程与电气回路,以此提高电气动系统的整体性能[1]。
一、电气系统基本原理、电气动系统的特点与构成
(一)电气系统基本原理
电气系统就是指在机械、纺织、印刷、电子、交通等行业的自动化生产与控制过程中,运用的多种传统系统、过程控制系统与过程监控系统,具体可以细化分为:气动系统、液动系统、电动系统、电气动系统与电液动系统。在这些系统中,其主要内容均为:传动机制与控制机制,且不同系统之间的区别主要为控制元件区别、传统介质区别、执行元件区别等。
(二)电气动系统特点
电气动系统兼顾电动系统与气动系统的优势,具有良好的系统传动效率与传统效果,且讯号传输速率较快,传输距离较长,系统设备的使用周期较长。此外,电气动系统还具有操作便捷、体积小、对外界环境不存在污染等优势;同时其具有一定的不足,比如:执行元件运动速度范围较小、系统运行噪音较大等。因此,建议工作人员进一步引进西门子PLC,充分发挥PLC的技术优势,全面控制电气动系统的运行过程,有效提高运动速度与范围可调节性,强化其综合性能[2]。
(三)电气动系统构成
现阶段,电气动系统(如图一)主要由三大部分构成,分别为:
第一,能量供应系统;这一部分是电气动系统的动力来源,为电气动系统中的各个执行元件、零构件系统运行驱动力,促使其能够正常运行,以此带动电气动系统的稳定运行,比如:电气控制系统中的电源部分。在一些大型工程中,工作人员引进多个电气动系统,将其分别安装在不同的位置与车间,实现一键控制,同时能够实现各个车间中的联动控制[3]。
第二,电气控制系统;电气控制系统相当于电气动系统中的“大脑”、“中枢神经”,能够在不同的环境中结合实际情况作出一定的反应,且根据事前设定好的指令进行动作,举例分析,在汽车车门位置,存在一个开啟系统,这一开啟系统的运行需要依靠内部气缸推动,而气缸中的活塞如何运动,则是由电气控制系统所控制的。关于电气控制系统的结构,可以划分为:处理元件、输入元件;其中输入元件就是电气控制系统对信号的获取、接收、处理与反馈,比如:按钮、开关;处理元件就是将接受到的信号结合事前设置好的制定,开展逻辑控制作业,比如:继电器、电磁网等。
第三,气动执行系统。这一部分相当于电气动系统的“四肢”,就是电气动系统的执行部分,也是电气动系统的终端输出环节。工作人员通过发出指令,促使电气动系统开始运行,气动执行系统受到控制系统发出的指令,会按照事前设置好的方案执行指令[4]。
二、西门子PLC在电气动系统中的应用
(一)应用方案分析
要想将西门子PLC运用于电气动系统中,建议工作人员从整体角度规划应用方案,首先,啊哟利用磁场是传感器控制电气动系统传送模块两气缸中的的极端位置,同时利用“二位五通”的方式解决气缸的伸出与回缩问题,其中原理就是利用双控电磁换向阀控制电气动系统的“接通”与“断开”的功能,实现得电、失电的控制。
在电气动系统中,工作人员可以结合其结构情况,分别引进上位机PC、下位机PLC,同时在输入部分采用不同形式的传感器,在控制部分采用电磁换向阀;还要优化设计气动执行元件系统,全面整合电气动系统的整体结构。在实际设计与应用的过程中,工作人员可以根据电气动系统的运行需求,引进联想旭日150C型号的上位机PC,将其连接到西门子PLC系统的接入口,实现PLC与PC的连接,实现对电气动系统中其他设备的控制,此时一旦系统发生异常就会自动启动报警信号,以此避免在运行的过程中发生故障问题[5]。
(二)灵活选择硬件
要想将西门子PLC运用于电气动系统中,建议工作人员灵活选择硬件设施,提高硬件选型的科学性。在电气动系统的西门子PLC应用的过程中,建议工作人员合理选择不同的构成元件,比如:选择4个磁场式的PNP型的数字量传感器,选择4个电磁换向阀,选择1个报警灯与指示灯的控制器。此外,建议工作人员根据电气动系统的运行情况,选择合适的电源模板,比如:PS307 5A型号,控制输入电压为230V,控制输出电源型号为DC24V。在选择CPU时,工作人员可以引进CPU314,利用其中的RAM40KB模块,实现MPI接口与操作显示器之间的联通[6]。
(三)优化设计气动回路与流程
要想将西门子PLC运用于电气动系统中,建议工作人员要优化电气动系统的气动控制系统结构,科学设计气动回路。工作人员要结合现场的实际情况,根据设备的运行需求,按照输入与输出的电表情况,严格依照规范要求,认真安装控制回路;在这一过程中,工作人员需要注意现场的接地处理,提高回路的運行效率,避免其在运行的过程中受到干扰,影响通讯信号的传输。此外,关于西门子PLC的系统流程,工作人员可以引进SIMATIC STEP7软件,编制系统流程,充分发挥西门子PLC在电气动系统中的应用价值。
结语:
综上所述,要想将西门子PLC应用于电气动系统中,提升电气动系统的整体运行效率,工作人员要能够明确西门子PLC的运行原理、系统特点与基本构成,关注西门子PLC在电气动系统中的应用定位与目标,考虑到电气动系统的运行需求与提升目标,优化设计西门子PLC的应用方案,充分和发挥其易于维护与操作、可靠性较强的特点。现如今,越来越多的西门子PLC技术运用于电气动系统中,且展现出良好的应用前景与发展空间,对我国电气领域的发展具有重要意义。
参考文献:
[1]张小平,李健,杨小峰.预分支底盘电气CAN总线系统线束的设计和制造[J].光纤与电缆及其应用技术,2020(03):21-24.
[2]姜盈盈.基于智能技术的电气自动化控制系统[J].科技创新与应用,2020(18):80-81.
[3]刘伟,李欣.关于智能建筑设备电气自动化系统设计的探讨[J].科技经济导刊,2020,28(16):26.
[4]林磊.探讨电力系统运行中电气自动化的有效应用[J].科技经济导刊,2020,28(16):37-38+112.
[5]姬裕江,姚燕.PLC在双动液压机电气控制系统中的应用[J].煤矿机械,2010,31(07):188-189.
[6]张君艳.西门子PLC在电气动系统中的应用[J].机电设备,2007(10):19-20+7.