试论工业电气自动化中PLC技术的应用.doc

1、1试论工业电气自动化中 PLC 技术的应用摘要：随着科学技术的不断进步，现代电气自动化研发与制造技术也有很大的提升，其中有大量的数字量及模拟量的控制装置，而 PLC 控制技术可以最有效、最便捷的解决上这些问题，所以 PLC 控制技术在工业自动化领域中应用日趋广泛。本文笔者从工业电气自动化进行论述，对 PLC 技术从原理到应用优势特点再到具体的工业设备应用做出分析，以供大家对此有更多的了解。 关键词：工业电气自动化；可编程控制器；控制 中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号： 一、工业电气自动化 工业电气自动化就是将各种电子电机网络等技术于一体，并且应用于工业企业使其实现自动化管理的

2、技术。当今随着网络技术、电子通讯工具、终端技术和个人小型计算机技术的不断发展，工业电气自动化也在不断的发展并且智能化和自动化的程度在不断地提高。从当前的形式来看，工业电气自动化正在向着信息化、智能化、广泛式、创新化以及开发化的方向不断地发展。 二、可编程序控制器(PLC)的概述 可控编程控制器是将原来的控制技术继电器和现在的计算机技术以及网络通信技术整合为一的，现在化的控制技术。这种技术专门用于工业企业的控制管理，可以说它是当今信息与科技不断发展进步的时代产2物，是当代工业企业发展进步的又一助动力。 2. 1 可编程控制器(PLC)的定义 可编程控制器又称 PLC,根据国际电工委员会（IEC）

3、于 1987 年颁发的可编程控制器标准草案第三稿中定义：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程，可编程控制器及其有关外国设备，都应按易于与工业系统成一个整体，易于扩充其功能的原则设计” 。 22 可编程控制器(PLC)的工作原理 我们可以从采样的输入、程序的执行和输出刷新系统三个方面，来系统全面的阐述一下 PLC 技术的工作原理和方法。 (1)采样的输入阶段 在这一过程中，PLC 采用的采集数据的读取方

4、法是扫面，并且将扫描获得的数据存放在读入读出的成像区域内相应的储存单元中。输 入采样数据后，接下来进行的是将数据传输到用户程序使其进行后续的输出和刷新程序步骤。在这一步即使我们输人了变化状态的数据，也不会使成像区域内存放的数据发生相应的变化。因此，若想确保改变成像区域的数据使新的数据信息读入到存储区域，采用脉冲信号方式输人的信号必须使其宽度大于一个扫描输入周期，否则数据输入就会是失败的。 (2)执行程序阶段 3在程序的执行阶段，PLC 总是采用从上到下的顺序对用户程序进行执行(主要采用扫描的执行方式)，在执行扫面的过程中可编程控制技术总是采用一程不变的路径和步骤进行运算。扫描的路径包括用户程序

5、的各个触电这些触电有序的组织在一起，使得扫描执行的过程总是从左到右、从上到下。在依次执行完用户程序的运算后得到了运算结果，依据所得出结果的指导对逻辑线圈在存放区域的状态、读入读出成像区域的状态来执行完成刷新步骤，进一步决定要不要执行程序的处理指令。 (3)输出和刷新系统阶段 在这步骤要进行的刷新 PLC 所执行完的用户程序。在这一步骤的执行过程 中，系统 CPU 会依据读入读出成像的对应形式、以及第一阶段录入数据进行相应的操作，完成对其他外部设备的驱动。这一步骤是 PLC技术最重要和最需要完成的任务。 23 可编程控制器(PLC)的特征 应用于工业企业的 PLC 技术可以说是是对传统继电器控制

6、技术的一个极大 的改进和飞跃式的发展，其具有传统技术无法比较的优势和特点，其主要优势特点包括： (1)极高的可靠性能、极强的抗干扰能力 可编程控制技术具有自我检测诊断能力，能够根据外部的变化采取适当的措施进行信息的保护和修复、错误的警报、故障的检修等确保了整个程序的可靠性提高了系统的抗干扰能力。 4(2)强大的通用性、可变的控制程序，方便使用 可编程控制器设有功能齐全的软硬件设备和功能，能够实现各种控制功能，用户无需根据自己的个性化需求进行系统的改装设计就能满足其需要。并且程序的设计能够进行变换、使用户使用起来十分的简洁方便。 (3)功能强大、应用广泛。可编程控制技术具有强大的功能，不仅能够进

7、行运算、计算、进行控制而且还能够进行智能化的自我检测自我诊断、人机交互功 能。它不仅能够用于单个的机器控制、单条生产线的控制还可以进行整个生产过程甚至整个工厂的控制，可谓是应用领域和范围广泛。 (4)编程简单、理解掌握容易 现在可编写控制器主要采用的编程方法是梯形图，这种图形线路清晰明了。技术人员和工人经过简单的上岗培训就能够理解并且数量的应用这一技术，进行程序的改编或控制技术的操作。 (5)体积小、功率低、质量轻 可编程控制器有占用空间小、功率和能耗低、质量轻方便挪动、易于安 装使用等优点。 三、可编程控制器(PLC)在工业企业的应用 随着可编程技术的不断改进以及其可靠性高、应用领域广、操作

8、简便、通用性强，价格不断降低和现在工业技术的需求不断增加，PLC 技术现在在工业企业中已被广泛采用，在工业电气自动化过程中发挥着不可5替代的作用。目前其应用的领域也在不断地扩展从电力系统到水利系统再到数控系统都可以看到 PLC 技术的应用。它不仅可以用于现在新型设备的而且还可以在改造的旧设备中应用。 1可编程控制器(PLC)在火电系统的使用 在火电系统中要进行很多程序，诸如进行水处理、输送煤炭、煤渣的清理、灰尘的去除。在这些过程中离不开各种运行程序的控制、开关功能的控制，这些控制正是 PLC 技术的需求领域。采用可编程控制器，不仅能够控制某一运行步骤而且还能对整个火电系统进行整体的控制。例如

9、PLC 技术应用的火电系统的灰尘清除阶段，在这一阶段主要进行的控制有：吹风机的风度吹风时间长度，气化风机的方向启用和关闭时间，仓泵、加热器、各种阀门和卸灰装备的开关控制，收灰机的强度和收灰管道的压力的控制。PLC 技术在除系统的应用给工作人员带来了极大的方便大大的减轻了劳动力，工作人员无需想原来那样亲临现场只需要在办公室里通过一台电脑就能观测到各个部分的工作状态，然后通过互联在一起的可编程控制器控制各个部分使其保持在需要的工作状态。 2PLC 在传统的机床技术的使用 可编程控制技术在传统机床的改造应用，极大地改善了传统的由继电器控制的传统机床的功能。传统的机床系统能耗大、效率低下、故障多、维护

10、困难等缺陷。可编程控制技术在传统机床的改造中的应用能够进行有效地控制，实现了能耗低、效率高、功能和可靠性稳定等诸多优势。 四、总结 6可编程控制器的智能化和通用性使得该技术未来的发展前景广阔，并且能使我们的高危作业极大的减少人员的参与。可编程控制技术不仅能够降低该类行业的风险而且能够极大地提高其效率和经济效益。相信该技术会有一个光明的未来。 参考文献 1王文华基于 80C51 单片机的智能小车设计J.山西电子技术，2010，4：913 2石振东，吕科，喻清溯，等基于红外路径识别的智能车控制系统设计J湖北汽车工业学院学报，2007，21(3)：1114 3朱士虎，何培忠，王巍基于 AT89S52 超声波测计搬表技术J.2009(6)：2527