浅析可编程控制器(PLC)在电气控制中的应用

浅析可编程控制器(PLC)在电气控制中的应用

众业达电气股份有限公司515041

摘要:可编程控制器(PLC)属于新型的自控装置,涉及到各种技术手段,即通讯技术、微电子技术以及自动控制技术等。可编程控制器的实用性较高,而且功能性较强,并且具备较高的安全可靠性等优势,所以在诸多的领域具有重要应用,包括机械制造、电气工程以及建筑等领域。在工业领域中应用可编程控制器已经非常普遍,尤其是体现于电气控制方面的应用实践上。本文对于可编程控制器应用到电气控制中的情况展开分析,并且探究其发展前景。

关键词:可编程控制器;特点;电气控制;应用前景

纵观当前的应用状态来看,将可编程控制器技术应用到传统工业的技术改造以及机电一体化、自动化控制等领域已经大量的普及,而且应用数量逐渐递增,构建起现代工业支柱性产业链。所以,不断的分析及探讨可编程控制器于电气控制中的情况,提供给革新这种技术重要的依据已经非常关键,是推动可编程控制器于电气控制领域良好发展的重要保障。

一、可编程控制器(PLC)概况

可编程控制器(PLC)为一种电子系统,经数字实施相应的运算以及操作,在工业生产以及生活中应用,也就是通过利用可以编程的存储器这一载体,展开模拟式和数字式的输出与输入,对于机械作业、工业生产过程等进行控制。可编程控制器为微小型的计算机,构成的部分包括基本I/0口电路、CPU、存储器以及电源、外设接口、编程装置等。其遵循周期性循环扫描模式展开相应操作,扫描即为CPU连续性对用户任务进行执行,周期又包括读输入、处理通信请求、执行CPU自诊断测试等环节。依照相异标准进行划分可编程控制器,在结构形式上,包括模块式结构、整体式结构,在功能与I/0数不同上,包括大型、中型以及小型可编程控制器的运行过程以及执行用户程序等命令,能够在存储器中直接的写入,同时经存储器达到输出控制的目的,所以具有良好的控制灵活性,而且其编程相对简单,具有可变的程序以及便捷的扩充、较强的功能和柔性等特点。另外,将其应用到电气等机械作业操作控制中使,能够施展较强的抗干扰能力,而且便于维修,应用安全可靠,可以减少控制系统的设计,以及减少施工工作量。所以,可编程控制器能够达到现代电气等工业对控制器的要求,各方面的优势决定其应用的价值巨大。

二、可编程控制器的应用现状及前景

应用可编程控制器主要是在过程控制、逻辑控制、运动控制以及数据处理、构建网络控制等等层面。对于逻辑控制而言,为来自其更强的“非”、“或”等逻辑运算能力,一方面将自我逻辑运算进行有效的实现,另一方面达到实时触点与电路并联和串联式联结的效果,进而可以时间继电器的替代方式,满足组合型逻辑控制目标。过程控制为在模拟量I/O模块内进行输入各种不断改变的模拟量,即涉及到流量、温度等指标,使得数字量跟模拟量于此模块内展开D/A与/D转换,同时展开闭环PID。例如,采取微分或者积分计算模式,计算得到被控制量结果,再遵循相应比例,在系统内写入以及输出进整个控制过程的命令,最终构建起单个或多个循环且封闭的反馈、控制系统。构建网络控制属于可编程控制器于通信功能上的扩充,涉及到的内容众多,诸如可编程控制器跟其他智能控制设备、多台可编程控制器之间、远程I/0与主机之间的通信。另外,可编程控制器跟其他智能控制器通信可以产生完善的分布式控制系统,例如采取可编程系统实施集中的管理以及控制被控制的量,可以尽早的掌握住紧急信息并且相应的控制和处理,了解到事态发展动向,降低由于不能及时的更新信息问题,或者因不到位的控制成效导致事故现象率。

应用可编程控制器是具备广阔的前景的,其属于满足当今社会发展实际需求的一种技术方案。基于现下工业环境以及技术运用环境前提下观察,可编程控制器具有更加多元化以及普及化的良好趋势,并且主要体现在其发展会更加迅速、性能更全面、集成化程度更高、软件化更突出、通信网络化更显著和完善、更加智能化以及模块化等。在社会经济不断的进步与发展状态下,我国对于用电的需求量在逐渐的增加,将可编程控制器应用到电气工程的机械控制、生产等领域会更多、更深入。

三、可编程控制器在电气控制中的应用情况探究

(一)可编程控制器的系统应用情况

电气控制期间,应用到将可编程控制器技术为基础的控制系统中,涉及到两种主要的部分,即FCS和DCS,前者为现场总线型控制系统,后者为集散型控制系统。现场总线型控制系统在自动化系统内部相关结构以及智能现场设备之间的网络通信中具有重要的应用实践,通过现场总线展开互联各个控制器、仪表设备以及仪表,之后向相关的控制系统实施下放控制功能,也就是说其属于一个总开关控制由其他串联线路并联而成的总线路。常见的形式就是双向传输和数字式结构,前一种可以达到上行传输和下行传输目标,不仅将信息通过前端向用户传递,而且能够将用户发送信息进行收取;后一种属于分层结构,各层次具有相应标准协议的对应,分布式网络控制功能较强,而且具有良好的处理功能、动态路由选择功能等,维护网络安全可靠的运行工作。另外,能够分成三个内容,即分别是现场环境、控制节点以及INFRANET控制网,网络通信途径即为通过这一系统实施多节点、双向和总线式通信。集散型控制系统包含众多技术,具有计算机技术、控制技术以及通讯技术等,基于通信网络基础上,通过过程监控级和过程控制级组建。其中,过程监控级为过程控制级的上一级,构成内容具有外围设备以及人机接口等,发挥操作处理、集中监视等作用;过程控制级涉及到设定以及计算设定,经数学模型对于不同流程设定值进行计算,再通过规定时序传输给基础计算机展开相应的设定,实现监控生产过程,其涉及到的部分为通信总线、显示系统等。能够进行控制危险性的管理、分散,以及通过特定通信网络展开连接所生产的各部门,达到集中的处理和管理分散控制的对象的目标。

(二)可编程控制器的过程应用情况

可编程控制器应用于电气中,相应的改善了传统继电器应用期间产生的各种缺陷问题。应用可编程控制器,体现在开关量的逻辑控制、模拟量的过程控制以及网络与控制器之间的控制等等方面。而且电动机的运行控制属于最典型的,包括启动、停止、连续运行、和分时启动等。于此电机运行控制期间,控制过程的体现就是,CPU仅可以对于电平信号实施处理,工业控制的计算机是可编程,在可编程控制器上进行相应的输入和输出电平信号,通过良好的隔离以及滤波功能,达到内部D/A以及A/D之间转换,并且达到外部连接器之间的转换的效果。其中,输入的指标包括接口与开关、传感器、按钮等直连,输出包括接口与指示灯、接触器以及电动机等被控对象直连。

结语

当前可编程控制器这种新型自控装置已经被大量的应用于电气控制中,具备较高的实用性以及功能性、安全可靠性等优势。因此,为了进一步的健全完善可编程控制器这一技术,在电气控制中更好的应用,就必须要推动其朝着网络化以及多元化、智能化和机械化等方向发展,实现促使经济更加绿色健康的发展,进而创造更高的经济和社会效益。

参考文献:

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