浅析PLC技术在机械电气控制装置中的应用论文_樊庆生

浅析PLC技术在机械电气控制装置中的应用论文_樊庆生

摘要:PLC技术运用于机械电气装置中可以大大降低机械电气装置的复杂程度,自动化程度明显提高,并大大提升操作设备的安全性。本文对机械电气控制装置中PLC技术的应用进行了简要的探析。

关键词:PLC技术;机械电气;控制装置;应用

前言

PLC技术就是一种将计算机技术和自动化技术结合起来的电子装置。这种技术不仅具有储存可编程序的功能,还能在内部展开各种类型的运算,同时还能帮助模拟式的接口与输入输出程序链接,从而对机械电气设备中的生产过程进行全面的控制。

1 PLC技术在机械电气控制装置中的应用优势

首先,是促进了机电一体化技术的实现。PLC主要是利用计算机技术与自动技术相互结合,其质量比较轻,因此消耗的成本比较低。在进行安装与使用时都十分方便,因此在电气控制系统中要对其进行合理优化与完善,以此来促进电气控制系统向机电一体化方向迈进。

其次,就是能适用于各个类型的电气控制系统。PLC技术具有处理数据以及预算数据的能力,可以针对不同电气控制系统中的数据进行分析,最终达到机械生产的效果。并且PLC技术能满足各个先进的科学技术对电气控制系统的优化,能满足机械工程发展的需要。

再者,就是具有很强的抗干扰能力。PLC技术主要是利用大量集成电路技术,可以对各种类型的干扰进行抵抗,以此来充分的提升机械电气控制装置的性能,推进机械工程的进步与发展。最后就是进行自我检测,PLC具有良好的自我检测功能,若是其中发生一些故障,那么将会进行自动检测,以此来推动机械工程的进步与发展。

2机械电气控制装置中的PLC技术

就目前PLC技术在机械电气控制装置中的使用情况来看,主要包括集散控制系统(DCS)和现场总线控制系统(FCS)两种主要的控制形式。

2.1机械电气控制装置系统

2.1.1集散型控制系统 

所谓集散型的控制系统DCS,主要就是将控制中的危险性进行分散管理和集中显示。将现场控制站和检查站等控制系统用特定的网络系统链接起来,与计算机技术、控制技术等结合,实现控制系统的分散性控制和集中性操作,使信息高度集中,对机械电气施工生产过程进行及时有效的调控与管理。

2.1.2现场总线型控制系统

现场总线型控制系统FCS,主要就是把现场控制系统中的数字式、对分支等不同的结构有机结合起来,进行控制与管理,达到支持双向、多节点的总线式系统。主要是由基本的Infranet控制网、现场环境等几部分构成。可以为机械电气的控制装置提供友好的网络环境,使控制装置的功能更加智能,这样就可以帮助某些项目自动生成,使控制装置的效果更加明显。

2.2 PLC技术在机械电气控制装置系统中的设计

2.2.1确定PLC技术的类型

在机械电器设备中应用PLC技术首先要对使用的类型进行界定。因为PLC技术类型的不同,在机械电气控制装置系统中发挥的作用也是不同的,为了准确实现对控制装置系统的要求,就要根据PLC技术的特质进行合理的选取,使控制装置能够发挥出最大的作用。

2.2.2原理图分析

对于原理图分析来说,主要是将设计思想在图纸上进行描述,利用图纸来将设计思想全面的展现出来,以此来对其进行充分的考虑以及分析,确定其余实际情况是否相符,并对整个设计进行调整。目前对于PLC技术的机械电气装置主要注意的关键就是:主电路、控制电路以及保护环节等,这样在分析原理图时要做好这几方面的分析,以此来提升整个原理图的应用价值。

2.2.3顺序控制的应用

大多数的企业使用PLC技术是当成顺序控制器作为使用。例如在火力电厂除灰的过程中就要用到顺序控制这项技术,在发电的过程中,能够给生产效率带来直接影响的因素就是电气工程自动化控制的好与坏。效率是一个发电厂最重要的指标之一,为了能够达到理想的效率,必须提高PLC的技术,PLC技术的重要性充分的在电气工程自动化控制中体现出来。PLC技术的应用在很大的程度上降低了企业的成本,减少了劳动力,工作人员可以通过控制室中的程序就可以进行控制与监控,不仅较少了企业的劳动力,还能够提高企业的运行效率。

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2.2.4设置合理的开关量

在传统的电气开关量自动化控制中主要是采用点磁性继电器进行操作,由于这种控制办法操作点较多,并且系统接线的操作也较为复杂,其控制的可靠性和稳定性极易受到外界的各种因素影响,从而导致运行效率差等缺点。这就需要对电气自动化控制中的继电器进行改进或进行替代,并严格的控制操作中触点发生故障的机率,在完善自动化控制设备的基础上采用PLC技术开关量控制技术,从而不断的提高运行的质量。在设计完毕后,采用断路显示器对整个系统进行集中控制,同时不断的完善系统中存在的功能和作用缺陷的元件等,从而提高自动控制系统的综合使用效率。

例如:在采用PLC装置控制技术的运输系统中,4部带式运输机均使用2台160KW、660V的电动机,而系统的运输量为400t/h。通过开过量控制,首先启动最后1台带式运输机,并按照一定的顺序依次启动机组。当运输完毕时,由控制开关从前到后依

次停止带式输送机,这样可以极大的提高运输中控制的效率。

2.2.5闭环控制

闭环控制是常规控制系统对PLC控制系统的一种补充,可以在内部的元件发生故障后及时调整,以确保生产的继续进行,也就是所谓的调制解调器,这种控制在一定程度上提高了控制系统的稳定性和可靠性。

例如,在系统中使用泵类的时候有多种启动方式。其中一种就是机旁手动启动,利用PLC系统可以实现泵类的自动启动,当PLC发生故障而停止运作的时候闭环系统作为PLC的补充就可以发挥其作用,保持泵的持续运作。

2.2.6控制生产变量

控制生产变量就是控制生产中的模拟量。因为在生产中存在很多的变量,但是人们却没有具体可行的办法来进行预测。如果不能对这些变量进行控制。累积到一定程度就会对生产造成影响。因此,在机械电气控制装置系统中应用PLC技术,就可以对生产中的变量进行适当的控制,并且能实现数字化与模拟化之间的转变,使控制器对变量进行控制。

3 PLC技术在机械电气控制装置中的具体应用

3.1 PLC技术在空气压缩机中的应用

在传统的机械电气控制装置中,主要是通过单片机来发挥机器的作用,这种传统的机械电气控制装置容易受到干扰,影响到了机械电气作业效率。另外,传统的空气压缩机在多很多方面都无法达到《煤矿安全生产刚要》的相关要求,容易出现安全事故。PLC技术作为传统机械电气控制装置的一种创新,PLC机械电气控制装置通过为微机控制技术和自动控制技术来根据煤炭生产作业的实际情况对空气压缩机进行调整,进行实现安全的、稳定的、高效的、规范的运行。同时,PLC技术通过微控制器对机械作业进行全程控制,确保了机械电气作业安全,提高了机械电气作业效率。

3.2 PLC技术在选煤控制系统中的应用

在选煤控制系统中应用PLC技术,需要采用底层PLC控制结合上位机监控的组合模式,合理而有效的设置在选煤控制系统。分别在集控系统的三个控制室中装置PLC主机,并将原煤车间中的PLC主机设置为三台主机中的中心,其他两台PLC主机都与其中心相连,并且两个PLC主机之间不接触,独立运作。三台PLC主机有效的收集集控系统的三个控制室中各个系统的信息,并最终都传输到原煤车间中的PLC主机中,通过CPU对所收集到的所有信息进行整合和处理,将整合后的信息传输到各个PLC主机中,再通过主机对构成所有构成集控系统的子系统进行自动控制,从而实现智能化、自动化、科学化的进行选煤工作。另外,PROFIBUS是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术。可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络,从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案。PROFIBUS协议通常用于实现与分布式 I/O(远程I/O)的高速通讯。可以使用不同厂家的PROFIBUS设备。这些设备包含普通的输入/ 输出模块、电机控制器和 PLC。PROFIBUS 网络通常有一个主站和若干个I/O 从站,从站的类型和站号由主站初始化,使网络上的从站设备与配置相匹配。主站不断地读写从站的数据。当一个DP主站成功的配置了一个DP从站之后, 它就拥有了这个从站设备。如果在网络上有第二个主站设备,它对第一个主站的从站访问将受到限制。Win CC与PLC之间的通信功能强大,灵活性好,可靠性高。

4结语

PLC技术对我国机械电气控制装置的不断优化和发展起着巨大的作用。不仅减少了机械电气控制装置在运行时的故障概率,还提高了机械电气控制装置运行时的稳定性。相关的技术工程人员要对PLC技术在机械电气控制装置的应用进行研究与创新,使PLC技术能够更好地发挥促进作用。

参考文献:

[1]聂伍兵,谭縶.浅谈机械电气控制装置中PLC技术的应用[J].科技经济市场,2014(02)

[2]孙凯.PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].科技创业家,2014(08)

[3]聂伍兵,谭縶.浅谈机械电气控制装置中PLC技术的应用[J].科技经济市场,2014(02)

论文作者:樊庆生

论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年11月上

论文发表时间:2016/9/20

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