PLC在电气自动化控制中的应用研究.pdf
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1、造纸装备及材料 第 53 卷 总第 226 期 2024 年 1 月 装备及自动化63PLC 在电气自动化控制中的应用研究杜剑华,张 强,李盛伟广西柳钢环保股份有限公司,广西 柳州 545001摘要:基于目前的机械发展和电气自动化发展趋势,有必要切实加强电气设备的自动化水平,提升电气设备自动化控制系统的运行水平,保障控制效果的同时提升社会自身的发展水平,激发社会发展活力。文章结合上述背景,介绍了 PLC 的内涵、结构和应用条件,并提出了 PLC 在电气自动化控制中的应用路径,供相关人员参考。关键词:PLC;电气自动化控制;数控系统分类号:TM76PLC 具备灵活多变且可编程的特点,是现代工业生
2、产中不可或缺的关键技术。PLC 即可编程逻辑控制器,通过编程实现对设备的控制和监测,具有高度灵活性和可定制性1。引入 PLC 可以提升设备控制效果,减少人力和物力资源消耗,从而提高生产效率和降低生产成本。同时,远程操作还可以实现设备的远程维护和故障排除,减少了停机时间,进一步提高了整体工业生产效率2。PLC 具备较强的抗干扰能力,能够强化继电器的逻辑和自动控制效果。传统的继电器控制系统容易受到电磁干扰和外界因素的影响,而 PLC通过数字信号处理和快速响应能力,能够有效抵抗干扰,提高系统的可靠性和稳定性3。1 PLC 概述PLC 是一种广泛应用于电子系统的可编程控制技术,它通过数字运算的方式实现
3、对电气设备的操作。在 PLC 应用中,可编程内存是一个非常关键的功能,用来储存各类指令,并能同时执行逻辑操作、序列控制和计数等多个指令4。PLC 的使用领域十分广阔,能够全方位地对电力自动装置进行监控,保证企业的安全、有效运行。从结构上来看,PLC 与计算机存在一些相似之处。它通常包括电源、中央处理器(CPU)、存储器、功能模块和输入输出(I/O)板等固定式模块结构。其中,电源是 PLC 的核心组件,失去电源将导致 PLC 无法正常运行5。CPU 板包含运算器、控制器、寄存器等重要组件,负责对存储器中的指令进行解析和执行。除了固定式模块结构,PLC 另一种模块组合方式为组合式模块结构,该结构包
4、括机架、底板、电源、存储器、CPU 模块和 I/O 模块等部分。这种结构更加灵活,可以根据实际需求进行组合和扩展6。PLC 的具体结构如图 1 所示。PLC 的应用条件如下:(1)确保 PLC 与周边线路的顺畅连接,充分了解指令装置、执行装置和信号装置等周边线路的构成。PLC 的输出端主要负责接收和校验相关信息与数据,确保数据的准确性和可靠性。(2)通过应用程序实现各事件间的关联性,采用编程语言编写,并将其存储在计算机内存中7。在实际运用中,PLC 可以根据工控系统的特定条件,有目的地装配各种不同的功能模块。从而完成对整个系统的监控;还可以利用可编程控制器实现速度调节,根据企业的实际情况调整设
5、备的性能,以满足企业的要求8。2 PLC 在电气自动化控制中的应用路径2.1 实现闭环控制在闭环控制中合理使用 PLC,不但可以在数控系统中及时、精准地传递各类命令,而且可以完成数值向封闭数据模型的转变。在数控机床(CNC)闭环温度控制工作中借助 PLC 的作用,能够收集各种设备的实时温度状态信息,并且将相关信息转变为电压值呈现在电子屏幕中,为相关人员了解设备温度情况提供方便9。其中,由于系统的温度、电压、电流等参数随时可能发生变化,在 PLC 的支持下可以快速完成电流模拟量与电压模拟量的转变,之后利用相关数据形成数据模块。在系统闭环控制工作中,包含人工操作系统和机作者简介:杜剑华,男,本科,
6、工程师,研究方向为电气节能环保技术。文章编号:2096-3092(2024)01-0063-03 装备及自动化 2024 年 第 1 期 总第 226 期 造纸装备及材料64器启动系统,在合理运用 PLC 的情况下,可以更好地增强两个系统的控制效果。通过 PLC 实现对正在使用的电气设备的访问,精确评估其可实施性,确保其与实际电网的实际情况相符10。2.2 实现开关量自动控制在电气自动化中应用 PLC,可以达到最佳的投切调节,克服常规的缺点,减轻整个工作负荷与工作的难度,并与互联网相连接组成一个网络的开关量控制系统。同时,为减少开关操作过程中可能出现的安全隐患,增强整体程序的时序性和逻辑性。P
7、LC 能够充分使电气自动化控制系统更加完美,当工人向系统中输入开关控制命令时,系统能够立刻作出反应,并对所收到的命令进行分析、处理,使其能够在最短时间内满足作业命令的需求,提高了信息传递的可靠性11。2.3 优化数控系统2.3.1 控制形式目前,嵌入式是较为常见的 PLC 控制形式。嵌入式 PLC 属于一种集成技术形式,其将数控(NC)技术和 PLC 相互结合,可有效实现数据通信,加快内部总线数据传输的效率,提升整体系统信息传输的速度。并且采取 PLC 和 NC 技术可实现 CPU 独立运行的目标,保障整个数控机床运行的稳定性12。2.3.2 数据交换通过 PLC 实现数控机床的数据交互,可以
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