PLC技术在机械电气控制装置中的应用浅析论文_崔志利

PLC技术在机械电气控制装置中的应用浅析论文_崔志利

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摘要:随着时代的进步和科学技术的发展,PLC 技术得到了迅速发展和广泛应用。本文将对PLC技术在机械电气控制装置中的应用进行探讨,以供同行参考。

关键词:PLC技术;机械电气;控制装置;应用

前言

PLC技术在现代工业生产、电气控制等领域的应用范围极广,不仅能对机械生产和电气设备运行中的故障进行控制,保证电气控制系统的正常、稳定运行,还能在同等条件下降低控制器的维修成本,为相关企业或行业减少经济损失。由此看来,在现代机械电气控制领域中,PLC技术是值得大量推广和应用的,对电气控制系统的运行与发展有着重要意义。

1、PLC的概述及基本特点

1.1 PLC技术的概述

PLC,中文全称可编程控制器,基本定义为,一种借助计算机技术、信息技术和自动化控制技术来实现编程与控制的装置,具有较好的通用性。以PLC技术为依托生产出的PLC装置内部含有一个微处理器,该处理器能控制装置的运行状态,实现装置的稳定运行。有了这个微处理器,即使是对PLC装置功用不了解的人,也能很好的对其加以应用。目前,PLC装置及其相关技术已经被广泛应用到了电气控制领域中,切实提高了电气机械的运行稳定性和可靠性,使电气装置、电气机械的运行故障得到了及时的处理和有效的控制。

1.2 PLC的基本特点

PLC技术下的PLC装置具有三大基本特点,一是体积小且重量轻,二是实用性强,三是抗干扰能力强。下面对PLC装置的三大特点做详细介绍。

(1)装置体积小,重量轻。PLC装置的体积很小,国内电气行业现存的最小PLC装置底部尺寸远远小于100mm,装置总重量不超过150g。由于PLC装置具有体积小、重量轻的特点,所以安装难度并不大,也不耗费安装工作量,且该装置应用到电气控制中以后,还能切实推动机电一体化的实现。

(2)装置的实用性较强。PLC装置的实用性很强,能在不同规模、不同形式的电气控制装置中得到应用,且在应用时,该装置除了能实现基本的逻辑编程以外,还具有一定的运算能力,能对数据进行运算。近几年来,随着人们对PLC技术研究力度的加大,PLC控制器的实际功能已经得到了很大程度上提升,当前的PLC装置不仅能实现逻辑处理和数据运算,还能实现温度控制和位置控制。

(3)装置的干扰能力强。PLC装置具有很强的抗干扰能力,原因在于PLC装置的内部控制系统应用了集成电路,该电路的生产工艺比较先进,所以电路的抗干扰能力也很强。与一般性的控制器相比,PLC控制器控制系统的运行稳定性要高得多。另外,PLC控制器还具有维修简单,造价成本低等特点,应用于电气控制行业中能为该行业节省下大量的控制器维修成本。

2、PLC技术在机械电气控制装置中应用的设计思路

2.1原理图设计

原理图设计是机械电气控制装置的第一项工程,要保证机械电气控制装置的质量、功能等,需要做好第一步原理图的设计。主要是对机械电气控制设备的控制线路、其他电路、信号等方面进行分析,并且,要保证熟练的掌握每个设计环节有着较好的辨认和解读的能力。对原理图的设计第一要分清机械电气控制装置中的各个电气设备,并在设计原理图上详细的标注出来,第二,要分清机械电气控制装置中对哪些分电路以及主线路的控制,第三,要分清机械电气控制装置中哪些电气具有保护的功能,第四,要根据之前的分析与实际情况联系起来,对各个设计环节进行逐一的检查,确保没有任何纰漏,进而一个完整的机械电气控制装置的原理图就已形成。在原理图设计环节需要注意的是,一定要与实际情况相连,不能以经验进行推断,因为大多数的机械电气控制装置工作的环节都不同,如果忽略了这一点,就会造成机械电气控制装置出现问题。

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2.2将PLC技术应用到机械电气控制装置的设计中

PLC技术应用到设计中是一个关键的过程,因为PLC分为很多种型号,而每种型号的性能也各有区别,在应用到机械电气控制装置的设计中也会起到不同的控制管理作用,而机械电气控制装置的应用也极为广泛,在很多行业都有应用,也就是说机械电气控制装置的应用环境也各有不同,因此,在将PLC技术应用到机械电气控制装置的设计中,要根据实际情况选择合理的PLC的型号。根据机械电气控制装置的应用环境合理的选择PLC型号,可以更有效的发挥出PLC技术的控制和管理的功能,也进一步提高机械电气控制装置的运行效率。

2.3 PLC技术的通信网络设计

通信网络设计是PLC控制系统设计中的重要组成,机械电气控制装置的整体衔接性就要靠通信网络来完成,才能实现对整个系统的控制和管理的功能。PLC技术的通信网络设计主要包括通信网络、控制网络等两部分组成。在设计的过程中对主从总线以及各级子网配置也各不相同,主从总线的通信方式要以1:N的形式进行配置,而各级子网的通信网络可以采用3-4级,通过合理的通信网络设计来实现机械电气控制装置的人机界面的监控程序和通信程序,完成对整体系统的控制和管理的设计。

2.4接地设计

接地设计是PLC技术在机械电气控制装置中最后的一个设计环节,虽然是最后的环节,但是对整体系统的稳定性也有着一定的影响,因此在接地设计中要严格按照相关的规范要求来执行设计的规范。在接地设计的实践中,会有很多设计人员经常忽略这个关键的环节,接地设计太随意,不仅起不到接地的作用,还会对机械电气控制装置的稳定性造成严重的影响。首先,要保证机械电气控制装置的接地设计需按照国家的技术政策来执行,并以设备安全、人员安全、经济合理以及供电的可靠性为基本原则;其次,机械电气控制装置的接地设计要根据工程的规模、工程特点、地质特点以及发展规划进行合理的设计;第三,机械电气控制装置的接地设计应遵从节约能源的方向考虑,节约用铜、有色金属等。从多方面考虑,设计科学、合理、规范、安全的接地设计,以此来保证PLC技术在机械电气控制装置中的应用效果。

2.5 PLC控制系统的设计选择

该系统的设计尤为重要,此处以煤炭分装器为例,分装器的构成部分包括电气控制系统、气动系统以及拦包机、导料摆板等,其设计原理为,利用安装在分料带上的光电感应器对煤炭进入分装箱的具体状况进行辨认,PLC系统负责煤炭进入分装箱距离的时间计算工作,最终借助相关软件完成操作台上的开关控制。此外,该系统还能够设置分装重量,一旦发生拥堵现象,能够自动断电,形成自我保护。实际选择时,一般会采用日本OMRON小型 PLC控制器,在设置I/0点数时,可设为输出16,输入24,共40点。

3、PLC技术的发展趋势

在当今的机械电气控制装置中,PLC技术应用极为广泛,尤其是FCS,控制系统的出台,更是将更多的功能带到机械电气控制行业,打破了传统的DCS,控制系统的专用通信网络的限制,实现了全局化的通信网络控制,而且,FCS,控制系统在结构分布上也比DCS,控制系统广泛,是以行星全分布式的整体结构来实现对现场的控制和管理的功能。也就是说,PLC技术在逐渐走向分散化、开放化以及数字化的控制管理特征。在未来的发展中,PLC技术不仅是一个基层的控制系统,同时还是一种新型全分布式以及开放式的控制系统,而且,PLC技术也朝着智能控制、传感、数字通讯以及计算机等技术的综合性发展,是机械电气控制装置中不可缺少的热门技术。

结束语

随着时代的进步和科学技术的发展,PLC 技术得到了迅速发展和广泛应用。不仅能对机械生产和电气设备运行中的故障进行控制,保证电气控制系统的正常、稳定运行,还能在同等条件下降低控制器的维修成本,为相关企业或行业减少经济损失。由此可见,PLC技术在今后的发展中,对电气控制系统的运行与发展有着重要意义。

参考文献:

[1]石宝德,张士伟.PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].湖南农机,2011(11).

[2]邱公伟.可编程序控制器网络通信及应用[M].北京:清华大学出版社,2000(07).

论文作者:崔志利

论文发表刊物:《基层建设》2015年12期

论文发表时间:2016/11/17

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