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摘 要:目前社会中,由于传统的自动控制系统存在着一系列的问题和缺陷,例如运行消耗大,维护安装繁琐等, PLC技术广泛应用于电气自动化领域中有效的解决了上面存在的问题,有效地促进了电气自动化领域的发展。本文前面部分对PLC做了一个介绍,随后阐述了PLC的应用,最后对PLC在电气自动化中的发展前景做出了展望。
关键词:PLC技术;电气自动化;应用;发展
随着现代化生产的水平的提高,大部分的企业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。PLC结合了计算机控制与继电器控制系统两方面的优点,而且本身具有设计轻巧便利,耗电节省、编程及修改程序灵活等特点,解决了传统电气控制系统内部接线复杂,性能消耗差等问题。因而,PLC技术在电气自动化控制领域中获到了广泛应用。
一、PLC的介紹
可编程序控制器,也简称PLC(Programmable Logic Controller),专门为在工业环境应用而设计,是一种新型数字式电子系统的工业控制设备,PLC采用可编程的存储器,可以完成开关量逻辑运算、顺序控制、定时控制、计数控制和数据运算处理等功能操作。PLC自身具有很多优点,首先性比价很高,节省了部分接线和占用空间。程序编写比较简单,操作简单,容易上手,输入和输出方面采用数字式和模拟式形式。硬件在配备上面完整,适应性比较强,同时在控制各种类型的机械和生产过程及其相关外部设备方面, 可以和工业控制系统联成一个易如扩展的整体,提高了效率。而且PLC在实现不同控制对象和数控机床的控制中,利用计算机技术,通过用软件方法来增加或改变控制系统的功能,因而具有很大的灵活性和柔性。
二、PLC在电气自动化控制中的应用
(一)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[4]。
(二)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。
(三)在顺序控制中的应用
随着社会经济的快速发展,电气自动化行业为了积极响应国家节能减排的政策要求,通过提高工业生产的自动控制水平来有效的降低了能源的损耗。PLC控制系统在大型的火电厂中代替原来的原继电控制器,生产效率显著提高。除此之外,传统的煤电厂已经不再使用弱电和人力控制,而是以PLC技术的微机控制。输煤自动控制系统采用PLC程序来进行实时监控,相对于传统的输煤控制系统,极大的简化了人员配置,提高了生产效率。另外,PLC技术在以继电器逻辑电路为传统的气力除灰中得到推广,为了满足系统的高效可靠性,采用PLC双机热备,软件编程方面采用便于修改和可读性高的模块化结构,最终实现电厂锅炉除灰系统的自动控制。
(四)在远程控制与通信中的应用
21世纪是信息的时代,网络互联网的高速发展在极大的便利了人们的生活,PLC在原有的通信接口上改进和提升新的联网模块, 通过和其它的智能设备连在一起,形成集中管理的分布式控制系统,这样不仅加强了联网和通信的能力,而且提升了控制能力和效率,便于对系统的远程部分的行为和效果实施准确检测与控制,实现了电气控制系统的信息化和自动化。
三、PLC技术在电气自动化控制应用的未来发展前景
(一)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。
(二)编程语言的多样化与标准化
目前,硬件电路功能的发展和完善不断提高,PLC软件技术的发展趋势会和多种编程语言的共同进步和互相弥补。PCL的编程语言,除了传统的梯形图、语句表外,现在出现比较常见的三种语言:顺序控制的步进编程语言、过程控制的流程图语言和微机兼容的高级语言等,将会满足适应各种控制要求。另外,功能更强、通用的组态软件将不断营造有利于系统开发的环境,对提高开发效率和资源利用率有很大的作用。
(三)抗干扰能力有待加强
由于PLC控制系统是采用低压的带电子设备,现在工业的生产环境复杂,在一些环境恶劣的情况下,PLC的性能很容易受到外界的影响,导致抗干扰能力比较弱,例如,受到电磁干扰影响比较大,这样往往会使输入输出数据出现错误,影响生产,严重会导致设备故障,因此技术人员研究开发高性能和抗干扰强的产品显得尤为重要。
四、结语
综上所述,随着PLC技术的应用水平不断提高,除了代替传统控制技术外,PLC技术也广泛应用在电气自动化领域,不仅提高了工业自动化生产的水平和生产效率,而且有效的降低了成本,使企业的效益最大化,对于我国电子技术的发展具有良好促进作用。
参考文献:
[1]张振国,方承远.工厂电气与PLC控制技术[M].北京:机械工业出版社,2011,08.
[2]王羽. PLC技术在电气自动化中的应用[J].中国新技术新产品,2015(09).
[3]吕卫阳.PLC技术综述[J].自动化博览,2008,(S1):19.
[4]高玮.PLC在电气自动化控制中的运用[J].科技展望,2015(03):149.
[5]杨彦青,宋星. PLC在电气自动化中的应用及发展前景[J].长春教育学院学报,2013(24):52.
关键词:PLC技术;电气自动化;应用;发展
随着现代化生产的水平的提高,大部分的企业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。PLC结合了计算机控制与继电器控制系统两方面的优点,而且本身具有设计轻巧便利,耗电节省、编程及修改程序灵活等特点,解决了传统电气控制系统内部接线复杂,性能消耗差等问题。因而,PLC技术在电气自动化控制领域中获到了广泛应用。
一、PLC的介紹
可编程序控制器,也简称PLC(Programmable Logic Controller),专门为在工业环境应用而设计,是一种新型数字式电子系统的工业控制设备,PLC采用可编程的存储器,可以完成开关量逻辑运算、顺序控制、定时控制、计数控制和数据运算处理等功能操作。PLC自身具有很多优点,首先性比价很高,节省了部分接线和占用空间。程序编写比较简单,操作简单,容易上手,输入和输出方面采用数字式和模拟式形式。硬件在配备上面完整,适应性比较强,同时在控制各种类型的机械和生产过程及其相关外部设备方面, 可以和工业控制系统联成一个易如扩展的整体,提高了效率。而且PLC在实现不同控制对象和数控机床的控制中,利用计算机技术,通过用软件方法来增加或改变控制系统的功能,因而具有很大的灵活性和柔性。
二、PLC在电气自动化控制中的应用
(一)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[4]。
(二)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。
(三)在顺序控制中的应用
随着社会经济的快速发展,电气自动化行业为了积极响应国家节能减排的政策要求,通过提高工业生产的自动控制水平来有效的降低了能源的损耗。PLC控制系统在大型的火电厂中代替原来的原继电控制器,生产效率显著提高。除此之外,传统的煤电厂已经不再使用弱电和人力控制,而是以PLC技术的微机控制。输煤自动控制系统采用PLC程序来进行实时监控,相对于传统的输煤控制系统,极大的简化了人员配置,提高了生产效率。另外,PLC技术在以继电器逻辑电路为传统的气力除灰中得到推广,为了满足系统的高效可靠性,采用PLC双机热备,软件编程方面采用便于修改和可读性高的模块化结构,最终实现电厂锅炉除灰系统的自动控制。
(四)在远程控制与通信中的应用
21世纪是信息的时代,网络互联网的高速发展在极大的便利了人们的生活,PLC在原有的通信接口上改进和提升新的联网模块, 通过和其它的智能设备连在一起,形成集中管理的分布式控制系统,这样不仅加强了联网和通信的能力,而且提升了控制能力和效率,便于对系统的远程部分的行为和效果实施准确检测与控制,实现了电气控制系统的信息化和自动化。
三、PLC技术在电气自动化控制应用的未来发展前景
(一)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。
(二)编程语言的多样化与标准化
目前,硬件电路功能的发展和完善不断提高,PLC软件技术的发展趋势会和多种编程语言的共同进步和互相弥补。PCL的编程语言,除了传统的梯形图、语句表外,现在出现比较常见的三种语言:顺序控制的步进编程语言、过程控制的流程图语言和微机兼容的高级语言等,将会满足适应各种控制要求。另外,功能更强、通用的组态软件将不断营造有利于系统开发的环境,对提高开发效率和资源利用率有很大的作用。
(三)抗干扰能力有待加强
由于PLC控制系统是采用低压的带电子设备,现在工业的生产环境复杂,在一些环境恶劣的情况下,PLC的性能很容易受到外界的影响,导致抗干扰能力比较弱,例如,受到电磁干扰影响比较大,这样往往会使输入输出数据出现错误,影响生产,严重会导致设备故障,因此技术人员研究开发高性能和抗干扰强的产品显得尤为重要。
四、结语
综上所述,随着PLC技术的应用水平不断提高,除了代替传统控制技术外,PLC技术也广泛应用在电气自动化领域,不仅提高了工业自动化生产的水平和生产效率,而且有效的降低了成本,使企业的效益最大化,对于我国电子技术的发展具有良好促进作用。
参考文献:
[1]张振国,方承远.工厂电气与PLC控制技术[M].北京:机械工业出版社,2011,08.
[2]王羽. PLC技术在电气自动化中的应用[J].中国新技术新产品,2015(09).
[3]吕卫阳.PLC技术综述[J].自动化博览,2008,(S1):19.
[4]高玮.PLC在电气自动化控制中的运用[J].科技展望,2015(03):149.
[5]杨彦青,宋星. PLC在电气自动化中的应用及发展前景[J].长春教育学院学报,2013(24):52.