PLC在電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用論文(PLC對電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用論文)
PLC在電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用論文
PLC在電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用論文
【摘要】自動化技術(shù)的科學(xué)性及其發(fā)展使其廣泛應(yīng)用于電氣設(shè)備控制系統(tǒng)中，在電氣設(shè)備控制中應(yīng)用的自動控制系統(tǒng)日益增多，PLC控制系統(tǒng)就是電氣設(shè)備中應(yīng)用較多的自動控制系統(tǒng)之一。本文簡要分析PLC控制系統(tǒng)在電氣設(shè)備控制系統(tǒng)中的科學(xué)設(shè)計及其應(yīng)用，為電氣設(shè)備控制的自動化控制設(shè)計的科學(xué)設(shè)計給予有價值的參考，有利于提高電氣設(shè)備控制系統(tǒng)自動化水平。
【關(guān)鍵詞】電氣設(shè)備；自動控制；PLC系統(tǒng)
PLC的研究與發(fā)展使其在自動化控制系統(tǒng)中發(fā)揮著的越來越重要的功能，其功能性和實用性受到了廣泛應(yīng)用，能較好的實現(xiàn)相應(yīng)的控制功能，在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境不好的地方，PLC對于控制系統(tǒng)的設(shè)計要求較高的電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)中有著極好的適用性，PLC可替代計算機的功能為各種類型的控制工作或功能的完成給予輔助作用，因此對PLC進行科學(xué)的設(shè)計及合理應(yīng)用能有效提升電氣設(shè)備自動化控制水平。
1PLC在電氣設(shè)備控制系統(tǒng)中的設(shè)計
工程技術(shù)工作人員在設(shè)計電氣控制中的PLC系統(tǒng)的工作中，首要工作就是確定電氣自動控制的任務(wù)內(nèi)容，而后比較分析PLC應(yīng)有的功能及其價格，為電氣設(shè)備控制系統(tǒng)選取合適的程控器主機。在選取確定了需要的主機類型后，技術(shù)工作人員需要對相對應(yīng)的模擬量單元、顯示設(shè)定單元以及位置控制單元，至此PLC設(shè)計工作的第一步即為完成，而后還有進行其他的設(shè)計工作。在選取確定了需要的PLC主機類型后的設(shè)計工作步驟，主要內(nèi)容有I/O地址的設(shè)計和確定、控制系統(tǒng)的設(shè)計工作以及調(diào)試系統(tǒng)的設(shè)計工作。技術(shù)工作人員在設(shè)計和確定I/O地址后，方可進行控制系統(tǒng)的設(shè)計工作，因此I/O地址的設(shè)計和確定是PLC控制系統(tǒng)設(shè)計工作的重要基礎(chǔ)，在I/O點地址的確定、代碼的設(shè)計工作、名稱的設(shè)計工作等完成后，技術(shù)工作人員方可開始編程設(shè)計工作，進行裝配圖的設(shè)計工作、接線圖的設(shè)計工作等，為線路設(shè)計科學(xué)的裝配方案和連接方案。在I/O地址的設(shè)計與確定工作完成之后，繼而設(shè)計科學(xué)合理的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)的設(shè)計工作可分為兩個主要部分，即為軟件設(shè)計工作以及硬件設(shè)計工作。硬件設(shè)計的工作內(nèi)容主要是設(shè)計合理的PLC控制器，設(shè)計合理的`電氣線路，設(shè)計合理的外圍路線，以及合理的抗干擾設(shè)計工作。軟件設(shè)計的主要工作內(nèi)容是編輯和設(shè)計科學(xué)合理的PLC控制程序，即為主程序的編輯和設(shè)計工作、子程序的編輯和設(shè)計工作和中斷程序的編輯和設(shè)計工作等。最后的設(shè)計工作即為調(diào)試系統(tǒng)，技術(shù)工作人員要利用科學(xué)的調(diào)試辦法，分別調(diào)試系統(tǒng)中軟件部分的設(shè)計和硬件部分的設(shè)計，要確保整個系統(tǒng)的設(shè)計符合相對應(yīng)的要求，能滿足相應(yīng)的運行要求。系統(tǒng)調(diào)試工作有多種方法，在經(jīng)過多次調(diào)試工作之后沒有發(fā)現(xiàn)任何故障問題，才能將PLC運用于電氣設(shè)備控制系統(tǒng)中。
2電氣設(shè)備控制系統(tǒng)中PLC的運用
PLC完整稱呼的中文含義是可編程邏輯控制器，在傳統(tǒng)型式設(shè)計的電氣設(shè)備控制中，其設(shè)計采用的是接觸器設(shè)備和繼電器設(shè)備以完成相應(yīng)的控制工作，此種型式的控制系統(tǒng)設(shè)計的線路比較復(fù)雜，在系統(tǒng)運行工作中較為容易發(fā)生多種類型的運行問題，從而對電氣設(shè)備控制系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性造成影響，采用PLC可編程邏輯控制器替代原有的繼電器控制，能較大程度的降低電氣設(shè)備控制系統(tǒng)運行工作中出現(xiàn)故障問題的頻率，能較好的提升電氣設(shè)備控制系統(tǒng)設(shè)計的自動化水平。PLC可編程邏輯控制器在電氣設(shè)備控制系統(tǒng)中的設(shè)計應(yīng)有主要有以下四個方面：
2.1在PLC機型的選擇和功能需求的選擇
技術(shù)工作者在電氣設(shè)備控制系統(tǒng)的合理設(shè)計中對PLC的科學(xué)應(yīng)用，需要依據(jù)電氣設(shè)備控制系統(tǒng)所具有的情況以及電氣設(shè)備的硬性要求等，選定合適的PLC機型及其功能，并且在選擇PLC的過程中，要選擇合適的機型運行的功能及其運行的可靠性，并且在選擇時要留有相應(yīng)的余量，如此做法方能符合調(diào)試要求以及擴展要求，為之后系統(tǒng)進行擴展提供方便，以達到控制系統(tǒng)其控制水平的提升。
2.2在I/O地址選擇上
I/O地址的選擇與確定工作，PLC設(shè)計工作環(huán)節(jié)中的基礎(chǔ)設(shè)計步驟，因此在I/O地址的選擇和確定工作中需要技術(shù)工作者謹慎細心，首要工作是明確I/O的點數(shù)，技術(shù)工作者需要在備用的角度和擴充方面選擇相應(yīng)的點數(shù)，方能較好的符合之后控制系統(tǒng)的運行要求。繼而是選擇和設(shè)計離散輸入和離散輸出，輸入接口以及輸出接口的設(shè)計應(yīng)當合理選取標準設(shè)計的輸入接口和輸出接口，如此設(shè)計方能確?？刂葡到y(tǒng)中設(shè)計的開關(guān)設(shè)備、傳感器設(shè)備和控制開關(guān)設(shè)備等可互相通用，交流輸入的量程和輸出的量程范圍都是在24伏至240伏之間，直流輸入的量程與輸出的量程范圍是5伏至240伏之間，如果安裝使用的控制系統(tǒng)其所使用的電力來自多個電源，則需要選擇和設(shè)計有著隔離作用的公共線路。在選擇確定輸入接口和輸出接口的設(shè)計、線路連接的設(shè)計之后，要對輸入或輸出進行科學(xué)的模擬工作，以確保選擇的I/O地址是可正常使用的。
2.3系統(tǒng)控制元件的設(shè)計
系統(tǒng)控制元件的設(shè)計工作，是控制系統(tǒng)設(shè)計工作中硬件設(shè)計內(nèi)容的重要工作部分，其設(shè)計工作內(nèi)容主要是存儲空間的合理分配設(shè)計，選定專用的存儲器，設(shè)計合理的系統(tǒng)初試程序，設(shè)計編寫合理的功能子程序，以及設(shè)計編輯其余輔助作用的程序。在將各種設(shè)備合理安裝到配線板，以及合理連接PLC的所有線路之后，要對系統(tǒng)進行合理的調(diào)試，其調(diào)試工作的重點內(nèi)容是合理調(diào)試軟件系統(tǒng)，使對元件的控制要滿足控制系統(tǒng)的相應(yīng)要求，最后的工作就是試運行工作，在試運行過程中發(fā)現(xiàn)了故障問題要及時停止，并對問題進行相應(yīng)的分析和處理，故障問題解決之后要再次進行試運行工作，出現(xiàn)故障問題便要重復(fù)上述操作，直至試運行沒有出現(xiàn)任何故障問題，才能進行最后的驗收工作。
2.4對系統(tǒng)軟件進行設(shè)計
在軟件設(shè)計工作中，PLC在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，主要是上位機軟件的設(shè)計和下位機編程軟件的設(shè)計，上位機軟件的設(shè)計工作任務(wù)是PLC系統(tǒng)軟件設(shè)計工作中的關(guān)鍵內(nèi)容。在選擇合適的軟件類型上，RSVIEW32型監(jiān)控軟件是較為合適的軟件，技術(shù)工作人員較為容易掌握和使用此款軟件，能根據(jù)用戶的需要提供和構(gòu)造合適的控制方案等。
3結(jié)語
在電氣設(shè)備的控制系統(tǒng)中科學(xué)應(yīng)用合理的PLC，較大程度的簡化繼電器邏輯，能使自動控制系統(tǒng)得以簡化，能增加控制系統(tǒng)穩(wěn)定運行的可靠性，而且PLC系統(tǒng)易于掌握、其操作難度較低，可大程度降低電氣設(shè)備控制系統(tǒng)在運行過程中可能出現(xiàn)的控制故障，以確保電氣設(shè)備的自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
參考文獻
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PLC對電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用論文
PLC對電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用論文
［摘要］電氣設(shè)備運行中，PLC得到了廣泛運用，采用PLC技術(shù)提高電氣設(shè)備控制質(zhì)量，同時為電氣設(shè)備自動化控制工作提供了科學(xué)的參考依據(jù)，本文將針對PLC在電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)中的設(shè)計與應(yīng)用進行科學(xué)分析，實現(xiàn)對電氣設(shè)備自動控制過程的專業(yè)化指導(dǎo)，不僅提高電力設(shè)備運行效率，還推動了電力企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。
［關(guān)鍵詞］PLC；電氣設(shè)備；自動控制系統(tǒng)；設(shè)計與應(yīng)用
設(shè)計之前，及時展開有效的市場調(diào)研，以滿足客戶需求為目標，堅持安全性的基本原則，并全面掌握電氣設(shè)備控制技術(shù)。明確PLC部件在電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)中的運用方式，提高電氣設(shè)備運行的可靠性和安全性，發(fā)揮出PLC核心部件的主要作用，對整個系統(tǒng)進行有效判斷，首先確保部件安全再投入使用，明確PLC在電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)中的設(shè)計技術(shù)，積極掌握運用技術(shù)，穩(wěn)定控制系統(tǒng)，保證電氣設(shè)備的安全運行，給企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益[1]。
1PLC在電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)中的設(shè)計
1.1控制任務(wù)評估
為保證PLC在電氣設(shè)備控制系統(tǒng)中的有效運用，及時完成相應(yīng)的設(shè)計工作，對控制任務(wù)進行科學(xué)評估，確保PLC可以廣泛運用在電氣設(shè)備控制系統(tǒng)中。根據(jù)電氣設(shè)備的運行狀況，選擇PLC的主要類型及運行方式，保證在電氣設(shè)備控制系統(tǒng)中的可靠運行，主要考慮PLC的規(guī)模、數(shù)據(jù)處理速度、設(shè)計難度等有關(guān)內(nèi)容，以滿足電氣設(shè)備控制系統(tǒng)需求為主，對系統(tǒng)功能做出科學(xué)正確的評估，提高了PLC運用的實效性[2]。
1.2PLC型號選擇
考慮電氣設(shè)備的安全性能，對PLC型號的經(jīng)濟指標做出科學(xué)分析與考慮，結(jié)合電氣設(shè)備運行參數(shù)來選擇合適的PLC型號，進行科學(xué)選型，考慮生產(chǎn)廠家，了解設(shè)備用戶的要求、設(shè)計習(xí)慣，考慮設(shè)施產(chǎn)品的配套性，提高PLC自身的可靠性，使用正規(guī)廠家的PLC。輸入和輸出點數(shù)是PLC的主要參數(shù)標準，有適當余量，將統(tǒng)計后的輸入及輸出點數(shù)作為輸入輸出點數(shù)估算數(shù)據(jù)，根據(jù)產(chǎn)品自身特點，對其輸入輸出點數(shù)作出實時調(diào)整[3]。了解PLC存儲器容量，保證存儲器容量大于程序容量，對于還未編制應(yīng)用程序的情況，提前進行科學(xué)的程序容量評估。
1.3自動控制系統(tǒng)設(shè)計
運用PLC技術(shù)來進行電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)設(shè)計，遵循基本的安全性、完整性等原則，有效的進行自動控制系統(tǒng)設(shè)計，確保電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)運行功率可以滿足基本的生產(chǎn)要求。依次進行控制器設(shè)計、抗干擾設(shè)計、電路連接設(shè)計，科學(xué)編寫整個系統(tǒng)的硬件與軟件程序，構(gòu)建基礎(chǔ)框架，保證了后續(xù)工作的順利開展[4]。
1.4系統(tǒng)調(diào)試
PLC設(shè)計中，系統(tǒng)調(diào)試是最后一項工作，相應(yīng)的技術(shù)人員對整個系統(tǒng)展開嚴格、專業(yè)化的模擬調(diào)試和聯(lián)機測試，及時明確電氣設(shè)備控制系統(tǒng)的設(shè)計目的，從而保證PLC能夠適應(yīng)電氣設(shè)備控制系統(tǒng)運行。掌握專業(yè)化的工藝操作技術(shù)，通過在系統(tǒng)外接入開關(guān)的方式來啟動模擬信號，準確的判斷整個控制系統(tǒng)的工藝標準，及時關(guān)注二極管工作狀態(tài)，展開有效的系統(tǒng)聯(lián)機調(diào)試，借助編程器依次進行分級、分段調(diào)試，掌握基本的安全策略，便于及時發(fā)現(xiàn)控制系統(tǒng)中的缺陷問題。
2PLC在電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)中的運用研究
2.1PLC功能運用
PLC主要是由電源、接口電路、CPU、存儲器等部分構(gòu)成，其中電源還包括了掉電保護電源、系統(tǒng)電源、備用電源等部分，CPU作為主要的存儲部件，主要具有數(shù)學(xué)運算、邏輯等功能，在電氣設(shè)備控制系統(tǒng)運用中發(fā)揮出了很好的協(xié)調(diào)作用。接口電路主要指的是現(xiàn)場設(shè)備、外圍設(shè)備等部分，主要作用是，利用輸入電路將輸入信號進行電平轉(zhuǎn)化，借助輸出電路將輸出信號進行電平轉(zhuǎn)化，以此來驅(qū)動現(xiàn)場設(shè)備，并使其在系統(tǒng)存放、邏輯變量、信號監(jiān)控等工作中得到廣泛運用。PLC在電氣設(shè)備控制系統(tǒng)運行中具有這些作用：開關(guān)量控制：借助限位開關(guān)、操作按鈕，在檢測現(xiàn)場控制信號的基礎(chǔ)上，對電氣設(shè)備的機械運作過程進行科學(xué)掌控；計數(shù)控制：在PLC系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的計時指，在有限的時間內(nèi)可以保證靈活多變，準確的進行系統(tǒng)設(shè)計，常見的計數(shù)器主要分為普通可逆性計數(shù)器、高速計數(shù)器，便于對相應(yīng)的計數(shù)進行科學(xué)掌控[5]。進行有效的數(shù)據(jù)處理，利用移位寄存器來完成數(shù)據(jù)處理，這其中不僅有加減乘法，還有開方等算法，有效的`進行相應(yīng)的移位、傳遞等工作。
2.2開關(guān)量控制
隨著現(xiàn)代技術(shù)的更好發(fā)展，為發(fā)揮出PLC在電氣設(shè)備控制系統(tǒng)中的有效運用，進行有效的開關(guān)量控制，使得PLC在電氣設(shè)備控制系統(tǒng)中得到有效滲透，對系統(tǒng)的運行過程、運動控制等過程進行科學(xué)嚴格化的監(jiān)控，便于全面掌握開關(guān)量控制技術(shù)。某電力公司在運用PLC的過程中，主要對開關(guān)量控制技術(shù)提高重視，利用PLC代替原有的電力設(shè)備，有效的實現(xiàn)了順序控制和邏輯控制，同時對接線、操作過程、運行速度等進行自由控制，充分發(fā)揮出PLC的技術(shù)優(yōu)勢。將開關(guān)量控制技術(shù)廣泛用于電氣設(shè)備控制系統(tǒng)運行中，便于電氣設(shè)備故障維修，方便人員操作，有效提升了開關(guān)量控制的質(zhì)量。采用開關(guān)量控制方式，有效節(jié)約了人力和物力，節(jié)省了資源，將開關(guān)量控制技術(shù)在自動化單臺設(shè)備控制中得到有效運用，并對多臺電氣設(shè)備進行流水線控制，提升了人員的綜合素質(zhì)和專業(yè)化水平。
2.3過程控制
PLC在電氣設(shè)備過程控制中得到有效運用，對于過程控制和運動控制的整個過程都提高重視，便于實現(xiàn)PLC在電氣設(shè)備過程控制中的廣泛運用。在離散過程、連續(xù)過程控制等環(huán)節(jié)，PLC起到了不可忽視的作用，利用PLC可以對連續(xù)變化壓力、電流、電壓、溫度等模擬量提高關(guān)注，對于相應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)和當前模擬量，作出有效的對比分析，從而更好的滿足了用戶的用電需求，依據(jù)系統(tǒng)參數(shù)信息保障電氣設(shè)備的安全運行[6]。在PLC系統(tǒng)運行中，及時掌握圓周運動、直線運動、脈沖量等實時控制數(shù)據(jù)，保障機械運動過程的有效性，提高了系統(tǒng)的控制精度，便于工作人員及時掌握相應(yīng)的工作信息。下圖為變電設(shè)備自動化控制流程。
2.4模擬量控制
在電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)中，PLC起到了非常重要的作用，在運用控制技術(shù)的環(huán)節(jié)，主要采用的是儀表監(jiān)控的方式，便于有效提升系統(tǒng)的控制精度，系統(tǒng)在升溫和降溫的環(huán)節(jié)，采用自動化控制方式，來對電氣設(shè)備運行進行集中控制。有效的完成控制系統(tǒng)故障檢測和顯示，及時了解信號與中間記憶單元件的邏輯關(guān)系，一旦電氣設(shè)備發(fā)生故障，這種邏輯關(guān)系也隨之受到影響，根據(jù)這些有效信息，利用故障診斷程序來分析電氣設(shè)備運行中的故障信息，在系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警消息后，工作人員第一時間趕到現(xiàn)場進行處理，保障了電氣設(shè)備故障處理的及時性。
2.5信號抗干擾
輸入信號在采用PLC后具有很強的抗干擾性，比如借助輸入模塊來進行有效的抗干擾設(shè)計，充分利用輸入信號的輸入模塊濾波來減少外界環(huán)境對輸入信號質(zhì)量的影響。保證控制器接地，避免在輸入信號與輸出信號之間形成信號干擾，同時對于電路信號的感應(yīng)現(xiàn)象提高關(guān)注，對于信號感應(yīng)帶來的影響提高重視，及時借助信號抗干擾技術(shù)來提高硬件系統(tǒng)的可靠性，保證抗干擾技術(shù)的有效運用。配線抗干擾技術(shù)的運用，對于配線之間存在的互感電容，減少其干擾作用，將輸入信號和輸出信號對電纜的影響進行科學(xué)分析，切實保護好電纜，借助中間繼電器的信號轉(zhuǎn)換作用，將接地線與電源線及時區(qū)別開來，信號線與動力線有效分離，避免相互干擾，最終達到了避免外部配線干擾的目的。
3結(jié)束語
明確PLC在電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)中的設(shè)計要點，控制任務(wù)評估、PLC型號選擇、自動控制系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)調(diào)試等環(huán)節(jié)，加強開關(guān)量控制，過程控制及模擬量控制，加強信號干擾控制。借助輸入模塊來進行有效的抗干擾設(shè)計，利用輸入電路將輸入信號進行電平轉(zhuǎn)化，借助輸出電路將輸出信號進行電平轉(zhuǎn)化，以此來驅(qū)動現(xiàn)場設(shè)備。利用故障診斷程序來分析電氣設(shè)備運行中的故障信息，將輸入信號和輸出信號對電纜的影響進行科學(xué)分析，減少外界環(huán)境對輸入信號質(zhì)量的影響，切實保護好電力設(shè)備。
參考文獻
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