PLC控制技术的讨论

PLC控制技术的讨论（共10篇）

PLC控制技术的讨论 篇1

随着时代的发展, 当今的技术也日趋完善, 单靠人工的操作已不能满足于目前的制造业前景, 也无法保证更高质量的要求和高新技术企业的形象.

可编程控制器起源于电气控制系统。尽管集成电路和可编程控制器的内部逻辑结构已经取代了实际的电磁继电器, 定时器, 计数器以及其他一些这样的设备, 但从可编程控制器的控制过程和控制原理来看, 这些实际的控制部件好象还存在于可编程控制器的内部一样, 所不同的是现在的可编程控制器还具有计算机的一些功能以及计算机的比较稳定的特点, 这样的一些特点就可以使可编程控制器实现一些原来的继电器控制系统所不能实现的更复杂的控制要求。

PLC的最大特点在于:电气工程师已不在电气的硬件上花费太多的心计, 只要将按钮开关或感应器的输入点连接到PLC的输入点上就能解决问题, 通过输出点连接接触器或继电器来控制大功率的启动设备, 而小功率的输出设备直接连接就可以。

PLC的抗干扰是极其优秀的, 我们根本不用去关心它的使用寿命和工作场合的恶劣, 这些所有的问题已不再成为我们失败的主因, 而留给我们的是关心如何来利用PLC的内部资源为我们加强设备的控制能力, 使我们的设备更加的柔性。

PLC的语言并不是我们所想象的汇编语言或C语言来进行编程, 而是采用原有的继电器控制的梯形图, 使得电气工程师在编写程序时很容易就理解了PLC的语言, 而且很多的非电气专业人士也对PLC很快认识并深入。

以上仅仅是PLC的优点之一, 这也是人们比较容易理解的一部分, 在很多的设备中, 人们已不再希望看到太多的控制按钮, 它们不但容易损坏而且极易产生人为的失误, 小的并不是主要的失误也许你还能够接受;但过大的甚至是致命的失误是我们无法容忍的。新的技术总是为了给我们带来更安全和便捷的操作, 使得我们面临的一大堆问题一扫而光, 你有了解过HMI吗?这里说HMI你根本不清楚它是什么, 也没有兴趣了解, 换一个中文把它说明为触摸屏或者人机界面你就知道了, 它和P L C的结合给了我们更大的空间。

HMI是连接可编程序控制器 (PLC) 、变频器、直流调速器、仪表等工业控制设备, 利用显示屏显示, 通过输入单元 (如触摸屏、键盘、鼠标等) 写入工作参数或输入操作命令, 实现人与机器信息交互的数字设备, 由硬件和软件两部分组成。

人机界面产品由硬件和软件两部分组成, 硬件部分包括处理器、显示单元、输入单元、通讯接口、数据存储单元等, 其中处理器的性能决定了HMI产品的性能高低, 是H M I的核心单元。根据H M I的产品等级不同, 处理器可分别选用8位、16位、3 2位的处理器。H M I软件一般分为两部分, 即运行于HMI硬件中的系统软件和运行于PC机Windows操作系统下的画面组态软件 (如J B-H M I画面组态软件) 。使用者都必须先使用H M I的画面组态软件制作“工程文件”, 再通过P C机和HMI产品的串行通讯口, 把编制好的“工程文件”下载到HMI的处理器中运行。

HMI控制不仅仅是减少了控制按钮, 增加控制的灵活性, 更主要的它是可顺序性的, 而且在能够改变数据输入和数据输出反馈, 在温度控制曲线的模拟也能直观的显示出来。并且能够通过编写功能帮助程序来提供各种力所能及的帮助, 使得操作者减少不必要的失误。HMI的厂商目前也越来越多, 功能也越来越强, 价格也越来越低, 使用的面越来越广。HMI的前景可以说十分的看好。

PLC还可在公路收费系统中的应用, 每个公路收费站, 其车道机电设备配置、型号各有不同, 因此用于控制这些设备的主机—车道控制器的结构也不尽相同, 通用性、可维护性较差, 不利于使用及维修, 以PLC作为主机开发出的新型车道控制机, 不仅可使其通用性、维护性得到最大限度上的改善, 还可以在使用寿命、稳定性机控制功能方面获得极大提高。

PLC的其它应用领域:

(1) 运输。这种工业群由汽车、飞机、航空、火车和轮船运输几部分组成。可编程控制器可广泛应用于这些工作中, 尤其是汽车运输, 汽车的最终装配多样部件和部分大批量生产都广泛用可编程器, 这其中用的最广泛的数据管理和通讯运用覆盖面越来越广, 它涉及一系列工作和运行控制应用, 几乎所有这些都由金属切断形成, 塑料模型的领域也起了不可替代的作用。航运和空运部分通过切断和形成、实现共同应用, 但安装更轻更便宜的部分由客户来选择, 所以比较一下可以节省花费, 并且可编程器在前线数据的收集和集中上起了一个很大的作用, 数据收集再进行集中处理, 其中涉及一种昂贵的稀有金属。其设计要求非常严格调整代理机构。火车和轮船运输特别需要可编程控制器, 但是在火车运输中的一个新的用途, 并通过电话方式联系运行的整个过程和控制站进行联系。

(2) 金属加工, 金属被加工成的形状各式各样且加工步骤繁多。可编程控制器多数用在金属的形成, 及金属细微的切断。其应用从大批量生产金属部门到生产枪支弹药。在一系列的运行控制运用中它们最常见, 常用来完成尖端材料的应用。

(3) 非用电机构。这个部分的设计包含机械生产商的非固定安排, 从一般到特殊。它包括结构设备生产商, 机械工具生产商和一种多为特殊机械生产商汇总到一起并大批量运用可编程控制器, 他们应用的方法相对比较简单即包含一系列控制和运行控制, 较大的设备可利用更尖端的控制器的通信和数据组织能力。组装机械通常可用最小的现代可编程控制器, 因为有时可通过一个基本的限制I/O控制器来限制应用需求。另一方面, 有些组装应用需要一个最快和最强的可编程控制器。

PLC的发展已经从单一的模式进入了通信的网络时代, 并同其它的工控网板和I/O卡板轻易地进行共享。组态软件可以将所有的这些硬件连接起来, 通过更直观的动画图片来进行控制, 并可以通过互联网在异地进行控制, 像神舟五号的发射就是采用这种办法来使飞船升空。

更高层次的发展需要我们不断的努力来取得。PLC的出现已经足足影响了几代人, 我们也从上一辈的经验中获取了更多的知识和教训, 来不断的发展P L C技术, 将它推向更高浪潮。

随着PLC应用领域的不断拓宽, 21世纪, PLC会有更大的发展, 产品的品种会更丰富、规格更齐全, 通过完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求, PLC作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分, 将在工业控制领域发挥越来越大的作用。

摘要：可编程控制器是以微处理器为基础, 综合计算机、通信、联网以及自动控制技术而开发的新一代工业控制装置。本文介绍了可编程控制器的背景、特点以及其未来的应用发展, 着重对其技术特点进行了讨论, 并提出了可编程控制器在应用中可能遇见的问题。

关键词：可编程控制器,PLC,电器控制,软件设计

参考文献

[1]张万忠主编.可编程控制器应用技术.北京:化学工业出版社.2002

[2]邱公伟主编.可编程控制器网络通信及应用.北京:清华大学出版社.2000

[3]张进秋等编.可编程控制器原理及应用实例.北京:机械工业出版社.2004

[4]齐从谦等编.PLC技术及应用.北京:机械工业出版社.2002

PLC控制技术的讨论 篇2

【关键词】PLC;控制电机;技术应用

随着生活中对于各种控制装置的需求也不断增加。人们逐渐对控制装置的数量以及质量要求也不断提升，因为控制产品的质量直接受到控制装置性能的影响。为了能够使产品得到消费者的欢迎，对于PLC的产品质量也要施行严格的控制，尽可能从产品生产之初保证控制装置的质量。

1.关于在PLC控制下电机同步技术的控制方案

所谓的PLC本质就是一类控制装置。这种控制装置是电机同步技术展开可靠的控制工作必须应用的一分子，虽说PLC仅仅是一个很小装置，但是PLC在所有的马达同步技术之中起到举足轻重的作用。PLC对于发挥所配置的商品的质量起到一定的作用，因为PLC能够在产品展开组装的进程当中，对保证生产线的电源的正常性，以及保证马达展开正常的转动可以展开可靠的把握;所以，PLC在展开任务的时候，主要是依靠了电脑对作业流程展开相应的控制。

1.1 同步技术中的随动技术

为了能够对马达并行手段展开更为技术层面的研究，大家应当首先来研究一下马达并行手段当中的从动技术。并且从动技术里面涵盖了主马达，以及从动马达，这两种马达用来保障马达并行手段的从动技术展开可靠的运行起到关键的作用。虽说在从动技术之中。已被划分成了两种不一样的范围，但是主马达在展开工作的行为之中，从动马达也会随着同时展开工作。在马达并行手段当中，作为基本的组成技术的控制技术，大多是依靠对传送到的数据展开一定的转换。控制技术在展开运行的行为当中，大多是依靠了PLC对来自作业流程的控制数据展开一定的传送;然后，在经过一定的换算，依靠这种装置把PLC所传送到的控制数据展开进一步的转变，最后就产生了能够被相关的指示执行装置能够操控的数据，例如，马达并行手段中的频率转换器，在展开运行的行为当中，能够变换工作频率等等。经过变换的操控数据，包括会对操作指示的装置展开关联之外，还有对马达装置展开一定的影响。操控指示对于驱动主机的影响，大多是对驱动主马达的运行状体展开一定的影响而产生的。而对于驱动主马达的转动方式的关系，应当通过对于程序模块的使用，可靠的对动力主马达整个转动的速度也展开了可靠的监测。如果需要确保从动技术之中的这两台马达装置展开同步的转动，即保证从动马达的转动频率，以及主马达的转动速率包括一样的频率;这两种马达转送的保障，则大多往往要运用程序所安装的侦测数据对从动马达展开直接的操控。

1.2 电机同步手段中的闭环技术

为了确保整个马达并行手段能够产生一个无开放式的旋转技术，只需要在一级并行手段当中的无开放操控技术对主马达，跟从动马达展开实时的操控，即无开放操控技术当中的操控器要对从动马达，和主马达同步传输数据，并且要确保这两台马达所传送到的数据是一致的。为了能够在马达并行手段转动的行为当中，使无开放操控技术中的操控器，一台的操控器能够同时对很多台的马达展开可靠的操控，这就要求无开放环技术，以及操控技术发出的数据包含大部分的并发性。操控技术对于技术数据的操控，大多是运用寻找来自PLC上的数据展开大部分的操控的;之后，对那些从PLC上传来的操控数据展开大部分的解码之后，就能够转换成能够被电脑运行的操控数据了。而且，此类能够被执行的操控数据就能够在相同时刻传送到主马达，以及从动马达上。两台马达所传送到的操控数据是一样的，然后，就是有程序模块对于这些操控数据展开实时的监测，如此这般，就能够产生闭环操控技术了[1]。

1.3 马达并行手段中的从动闭环技术

马达并行手段当中的从动闭环技术，能够说是闭环操控技术，以及从动技术的结合。因为深导关悬技术同时涵盖了上面的二种技术的特长，由于闭环操控技术的产生，在大部分的范围上大多是以从动操控技术作为原则而制造的。当PLC产生了操控数据以后，这两台的马达动力器都能够同时传送到来自PLC的操控数据;虽然传送到了同一台操控器的操控数据，但是，这两台马达动力器还是产生不同的的闭环技术。为了确保着个闭环技术转动的可靠性，就应当对主马达，以及副马达的转动频率展开实时的对比，必须要确保主马达，以及辅马达的转动频率是一样的。一旦主马达的转动频率，以及辅马达的转动频率出现了任何误杀，此时就要求对辅马达的转动频率展开大部分的检修，以促使能够辅马达的转动频率与主马达的转动频率保持一致性;如此就能够确保一台操控器对这台的马达展开实时的操控。

2.电机同步手段操控方案的分析

为了确保整个的马达并行手段能够保持并发的转动状态，就必须对PLC中发出的数据展开检测，然后，参照运算的结论为整个技术设置出相对比较可靠的操控數据。马达并行手段在展开实际的转动的行为当中，作业流程上的所有装置所包含的负荷都是不一样的;所以，对于操控技术一定参数的设置，大多是遵循技术当中，各马达的的转动频率来展开设定的[2]。

3.PLC的操控程序

PLC操控程序的表现方式也是各不相同的，PLC的呈现方式能够是表达式，也能够是程序模块。其中，比较简洁的表现方式就是功能块了，功能块就是具有一定功能的一个基本单元，这个处理单元是一个具有高标准的处理器[3]。

4.结束语

总的来说，随着近几年现代工业的发展，以及自动化行业的迅速崛起，以往传统的继电保护装置已经无法满足工业发展的步伐。作为一种先进的、科学的自动化操控装置，PLC发挥着重要的作用。

参考文献

[1]张春芝.关于PLC控制电机同步的技术和应用[J].科技创新导报，2012，33：87-88.

[2]赵新胜，张志勇，刘平.PLC可控制编程器在控制电机同步运转技术中的应用[J].信息通信，2014，05：8.

[3]卢美鸿.基于PLC的两变频调速电机系统的神经网络逆同步控制[D].江苏大学，2007.

PLC控制技术的介绍 篇3

关键词：PLC控制技术,发展现状,发展趋势

PLC在控制领域的定义是一种可以运用数字运算来进行具体操作的电子控制系统。PLC控制系统是专门为工业领域而设计和服务的。PLC控制采用的存储器是一种可以编程的状态, 我们可以应用PLC控制系统中的存储器来进行逻辑运算, 同时还可以对顺序进行相应的控制。能够有效的做到定时和计数的基本指令。PLC控制是由数字或者模拟的输入及输出来进行操作, 这样就可以对工业行业中的各种机械设备进行控制, 来实现生产和运行的安全可控。

关于PLC控制技术文章主要从六个方面进行阐述和分析。第一个方面是PLC控制技术的基本概念。第二个方面是PLC控制技术的发展历史。第三个方面是PLC控制技术在我国的发展现状。第四个方面是PLC控制技术的主要发展趋势。第五个方面是PLC控制技术的主要特点。第六个方面是PLC控制技术在应用过程中需要注意的事项。

1 PLC控制技术的基本概念

PLC控制技术是一种可编程的控制器技术, 这种控制技术是在计算机技术的基础上进行工业领域的一种控制装置。在世界范围内, 1987年给出了明确的定义:PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用编制程序的存储器, 用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令, 并能通过数字式或模拟式的输入和输出, 控制各种类型的机械或生产过程。PLC的控制技术都应该与工业控制系统形成一个整体, 易于扩展其功能的原则而设计。

2 PLC控制技术的发展历史

在上世纪六十年代, 美国通用、汽车公司面向全世界进行了一次公开的招标, 在这次招标中, 通用汽车公司公开寻找一种新型的电气控制装置。在一年之后, 美国的一家电气控制公司生产了世界上第一台PLC控制设备。在这之后的, 日本从美国进口了这种先进的控制设备并且进行了研究和创新, 研制了日本的PLC控制设备。在这之后的几十年内, PLC控制作为一种产业有了非常快速的发展, 逐渐的形成了一种非常庞大的产业。根据相关的数据显示。现在全世界上从事PLC控制相关工作的企业有200多家。现在市面上大约有四种PLC控制产品。在这些PLC控制生产厂家中, 有一半的厂家或者企业是在美国进行的注册, 同时又大约一半的PLC控制产品由美国生产。现阶段仅次于美国的PLC控制设备生产的国家就是日本, 占到了世界上大约四分之一的生产厂家和产品。同时欧洲也是PLC控制产品生产的一种重要力量。时间进入新世纪, 全世界范围内的PLC控制设备销售额度已经达到了百亿美元, 最主要的是销售金额还在以每年百分之十五的速度高速增长着。

3 PLC控制技术在我国的发展现状

PLC控制技术在我国的发展较晚, 但是我国在PLC发展速度上非常的快。我国在1997年才开始进行PLC控制技术的研究, 我国研究的主要应用对象是低压抄表, 传输的速率较低。我国在1998年研制出了功能试验机, 第二年通过试验, 并且获得了相关的专利许可。 我国在2000年正式开始了PLC控制系统的研究和创新。研究对象还是针对低压配电网络的传输, 同时对监测的结果进行了非常细致并且科学的分析。这之后, 我国又陆续的进行了2Mbps和14Mbps的PLC高速控制, 并且取得了非常大的成功。我国现阶段正在向着PLC智能化和集成化的方向发展。

4 PLC控制技术的主要发展趋势

关于PLC控制技术的主要发展趋势文章主要从三个方面进行阐述和分析。第一个方面是PLC控制技术在功能方面向着更加专业化的方向发展, 同时不断的增强了专业性。第二个方面是PLC控制技术在规模方面向着小型化方向化、大型化方向发展。第三个方面是PLC控制技术在系统方面向着更加标准和开放的方向发展。

4.1 PLC控制技术在功能方面向着更加专业化的方向发展, 同时不断的增强了专业性

我们要针对不同的应用环境和特点来进行专业的设计和生产, 这样可以有效的提升PLC的产品性能和降低成本。

4.2 PLC控制技术在规模方面向着小型化方向、大型化方向发展

PLC控制技术的小型化发展主要指的是在保障控制系统的可靠性前提下, 设计过程中体积越小越好;PLC控制技术的大型化发展主要指的是在工业领域的大环境下, 将控制规模有计划的提升到上千个控制点, 让控制功能多样化。

4.3 PLC控制技术在系统方面向着更加标准和开放的方向发展

PLC控制系统的发展主要是指从计算机的基础上进行发展, 运用计算机的相关标准来控制系统的发展, 同时要不断的开放接口的连接, 便于其它系统的接入。

5 PLC控制技术的主要特点

关于PLC控制技术的主要特点, 文章主要从三个方面进行阐述和分析。第一个方面是PLC控制技术能够进行系统的专业设计, 同时工作量非常的少。在改造或者是维护方面非常的便捷。第二个方面是PLC控制技术在产品的应用上有着体积较小, 重量较轻的特点, 同时能耗也非常的低。

(1) PLC控制技术能够进行系统的专业设计, 同时工作量非常的少。在改造或者是维护方面非常的便捷, PLC用存储逻辑代替接线逻辑, 大大减少了控制设备外部的接线, 使控制系统设计及建造周期大为缩短, 同时维护变得更加容易。

(2) PLC控制技术在产品的应用上有着体积较小, 重量较轻的特点, 同时能耗也非常的低, 以超小型PLC为例, 新近出产的品种底部尺寸小于100mm, 重量小于150g, 功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部, 是实现机电一体化的理想控制设备。

6 PLC控制技术在应用过程中需要注意的事项

关于PLC控制技术在应用过程中需要注意的事项, 文章主要从三个方面进行阐述和分析。第一个方面是PLC控制技术在应用过程中的环境温度。第二个方面是PLC控制技术在应用过程中的空气湿度。第三个方面是PLC控制技术在应用过程中的震动。

(1) PLC控制技术在应用过程中的环境温度。PLC要求环境温度在0-55℃, 安装时不能放在发热量大的元件下面, 四周通风散热的空间应足够大, 基本单元和扩展单元之间要有30mm以上间隔。 (2) PLC控制技术在应用过程中的空气湿度。为了保证PLC的绝缘性能, 空气的相对湿度应小于85% (无凝露) 。 (3) PLC控制技术在应用过程中的震动。应使PLC远离强烈的震动源, 防止振动频率为10-55hz的频繁或连续振动。

参考文献

[1]钟肇新.可编程控制器原理与应用[M].广州:华南理工大学出版社, 2000.

[2]储云峰, 施耐德.电气可编程序控制器原理及应用[M].北京:机械工业出版社, 2006.

[3]高勤.电器及PLC控制技术[M].北京:高等教育出版社, 2002.

[4]高世鹰, 赵亚军.PLC控制技术在矿山电气控制中的应用[J].无线互联科技, 2013, 12.

PLC控制技术的讨论 篇4

关键词：PLC技术应用；技术改造

中图分类号：TP31 文献标识码：A 文章编号：1674-7712（2012）20-0043-03

在我校大专机电一体化课程中，机床电路的PLC技术应用是开拓大专学生将来在工作中大胆进行新技术应用和进行技术改造提供尝试；还有PLC技术的应用在维修电工高级技能考试中是必不可少的考试项目之一。为此，笔者就这一课题的教学进行了如下探讨。

一、教学方法探讨

根据大专学生已考取了维修电工中级技能证的基础，他们对PLC技术有一定的基础，故在教学中教师常采用针对电路分析中的问题，对全体学生要求主动回答或必要循环提问、又或小组讨论提出答案的方法，达到充分调动各学生的自主学习、温故而知新的目的。在PLC梯形图设计练习中，根据PLC梯形图的设计特点：同一目的，可以多种路径，发挥各人的思维设计出解决同一问题的梯形图，通过综合多位学生的作品展现在学生面前进行分析比较；最后提供自己的设计给学员们共同探讨，达到调动各学员自主参与集中交流，方案择优教与学的模式。

二、对机床电路原理图进行分析（以X62W型万能升降台铣床控制电路图1[1]为例）

主电路作为PLC终端控制对象，在此不再赘述。而控制电原理分析正是为实现PLC改造提供检验是否正确的依据。教师向学生解析它的重要性并指出本课的重点和难点。

重点：学会分析控制电路对主电路控制的工作原理，为PLC改造提供实施依据。

难点：实现控制原理分析流程图设计合理、简洁。

（一）控制电路使用电源是由电源变压器（第6区）产生供给

1.110ACV供给主电动机控制、快速移动控制、工作枱运动控制电路三部分。

2.桥式整流电路产生直流24V，给电磁制动器YB、YC1和YC2对主轴电机进行制动。

（二）控制电路原理分析

1.对主轴电动机控制

2.快速移动电机控制

3.主轴制动

由于主轴转动与制动是只能其一。即主轴制动YB得电工作时，主轴转动停止。方能安全更换刀具。

4.工作台的控制

从电原理图1中可以知道，工作台的控制依赖于接触器KM1的控制。其关系分析如下：

三、控制电路的PLC技术改造

教师向学生指出PLC技术探讨包含PLC I/O分配图、PLC梯形图和PLC指令表三部分。其重点和难点分别是：

重点：PLC I/O分配图、PLC梯形图合理设计、PLC指令表的规范编写。

难点：PLC梯形图合理设计。

（一）控制电路的PLC I/O分配图的设计

对于这一点内容教师要明确告诉学生：在电原理图中控制元件FR1等与FX2N输入软元件代码X0···X20、输出软元件代码Y1···Y7的关系要规定对应。确保它们的信号和作用不变。还有PLC I/O分配图包括FX2N、对应输入、输出的控制部分和PLC I/O分配图标题这四大

部分组成。X62W型万能铣床PLC I/O分配图见图2。

（二）PLC梯形图

设计PLC I/O分配图后，我们就可以依据输入元件与输出的控制关系画出实现符合电原理图功能的PLC梯形图。

在这里教师要告诉学生：由于设计思维不同，所表达PLC梯形图形式、路径也不同。这样才能充分发挥每位学生的思维能力，达到共同实现设计出PLC梯形图与电原理图控制符合的目的。在这里介绍我的设计思路以抛砖引玉，祈盼学生设计出更优秀的PLC梯形图。我设计的PLC梯形图见图3。

其思路是：

（1）把电原理图中各功能段用多个辅助继电器M去替代减少元件的重复输入。

（2）紧扣电原理图的控制、忠于原形但又根据PLC梯形图和指令的使用，巧于变形。

（3）最后在PLC上实现符合原理图功能的控制。

电气控制与PLC的技术研究 篇5

关键词：电气控制,PLC,技术研究

科学技术的飞速发展也促进了电气控制技术的大幅度提高, 所以当前运用的PLC技术比过去更加先进、可靠性更高、强抗干扰能力更强、I/O接口模块更兼容。而且, 市场的激烈竞争也更加促进企业通过完善技术手段和摸索更先进的管理方法来提高自身的竞争力。对于电气行业, PLC技术对于其电气控制方面发挥了重要作用。PLC技术也是一门综合性的技术, 它涉及的范围比较广, 运用到的技术有:计算机技术、自动控制技术、通讯技术等。PLC本身也是一种通用控制器, 它的体积小, 质量轻, 安装方便, 属于计算机范畴, 专门运用于工业控制领域。而电气控制一般通过低压或者高压这两种设备对电器回路进行控制, 以保证它们的安全运行, 也为后续的检查和维修提供了很多方便之处。将PLC技术应用于实际的生产行业, 极大地改善了电气系统的控制效果, 也为电气行业的后续发展提供了有力支持。

1 PLC技术的工作流程

PLC技术就是利用专业的通讯控制器对设备进行控制, 而在电气控制方面, 它是通过对电气设备的一次和二次回路来监控设备, 保证其正常稳健地运行。将PLC技术与电气控制技术结合, 比过去的设备控制系统具有更强的自我诊断能力和抗干扰能力, 更可以及时反馈系统中出现的故障。目前, PLC技术在石油、建材、钢铁、化工、电力等多个工业方面都有重要运用。根据PLC技术与电气控制的实际工作环境, 可以将设备的工作流程划分为三个步骤, 具体包括:数据的搜集和输入、程序的执行和输出等。

(1) 第一步, 数据的搜集。利用设备的扫描功能, 将数据读入后并存储。在数据保存后, 下一阶段就是用户使用命令来执行相应的程序, 将命令输出后刷新。而在这个过程中, I/O映像区中的数据状态保持不变。 (2) 第二步, 根据用户执行的程序命令, 从上至下扫描。用户在执行实际的程序时, 遵守从上到下、从左到右的顺序扫描控制线, 使各触点构成控制线路, 再执行逻辑运算命令。这一步骤, I/O映像区内存数据也保持不变, 但一些软设备在RAM存储区上的数据可能会有所改变。 (3) 第三步, 输出刷新阶段。当上一步骤中用户扫描完成后, 这时PLC就会执行输出刷新命令, CPU会将I/O映像区中的锁存在电路中的数据进行刷新, 再有输出电路更加状态命令对电气设备进行相应的驱动设置。

2 PLC技术存在的问题

2.1 控制线路的老化问题

很多电气控制设备由于长期使用, 也没有进行良好的保养, 控制线路发生老化。这样会使得PLC在执行程序传输命令的过程中发生延迟或者命令丢失, 这样设备的控制运行达不到预定的效果, 这就使得设备发生与预定不一致的故障。而如果设备长期出现错误, 而且通过PLC编程不能有效地解决问题, 则PLC就不能及时地反馈电气控制设备的运行情况。

2.2 设备操作过程中存在的问题

电气设备在运行过程中, 应当建立一套标准的操作流程, 制定有效的操作规章。例如, 有些设备要每个操作位置要闭合, 而有些员工没有仔细阅读过操作手册, 对操作流程不熟悉, 在实际操作电气控制设备时比较随意或者顺序混乱。这就导致了PLC不能有效地对电气控制设备进行监控, 也不能对设备的运行故障进行及时地报告。

2.3 电气设备的接触不良问题

电气控制设备结构较为复杂, 零部件较多。某一个元件出现质量问题, 或者接触不良, 就会导致整个设备的运行出现故障。例如, 一个PLC设备中的某个警示灯由于接触不良而不能工作, 在设备发生故障时不能亮起发出信号, 则PLC就不能及时收到报警信号, 导致不能对设备的运行情况进行掌控。

2.4 命令执行错误问题

PLC技术在控制电气设备等过程中, 会经常发生一些执行动作错误等问题, 造成无法完成对应的指令。究其主要原因, 就是负载过大、电磁干扰、外力破坏等不利因素, 或者接触器如电动阀、机械开关、变频器等松动引发故障。最后使得PLC发出的指令不能及时、准确地传输到执行端, 从而造成控制系统无法完成目标动作。

3 解决方案与对策

3.1 完善PLC电气控制设备中预警系统

在PLC电气控制系统中, 应当建立一套科学的、安全的、有效的、人性化的智能报警系统, 可以有效地对设备的运行故障给予及时预警和反馈信号。只有建立起完善的预警系统, 对设备和系统的运行情况进行全面的检测和掌控, 才能减少由于命令错误或者系统发生故障时对生产带来的损失。

3.2 提高输入信号的准确度

PLC控制系统在长期的使用过程中, 应当严格保证设备系统中的各种零件的有效性和使用寿命, 避免出现零件寿命短而报废或者零部件不匹配等问题, 这些都会造成信号在传输时出现故障。另外, 也可以改善一下控制系统中的主界面功能模块, 及时更新一些程序命令等。提高PLC控制系统中输入信号的准确度和灵敏度, 才能减少系统控制中出现的差错。

3.3 加强对系统信号的可靠性

在保证电气控制设备和零部件性能稳定的基础上, 要注意对控制系统中信号的可靠性进行验证。检查各零部件有无小问题发生, 要确保系统信号的准确接收和传输。可以及时更新主界面和功能模块对系统进行完善, 减少系统出错的概率。

3.4 有效管理和监控电气控制设备

LPC系统的运行状况良好, 才能保证电气设备的正常工作。所以在LPC电气控制系统中, 要实时对系统进行监控和管理, 避免指令错误而对生产造成重大损失。要安排技术人员对设备进行考察和实时监控, 排除不利因素, 确保运行环境的良好。也应该对员工进行技术培训, 提高他们的工作能力和自身修养, 并将学会的新技术、新方法、新工艺运用到实际生产中, 为生产带来产量和质量的提升。

4 结束语

总之, 在电气控制设备中运用PLC技术, 可以很好控制设备系统。而且其操作简单、方便, 节约了时间精力, 并且其接口模块多也使得在自动化控制领域应用广泛。也可以看到, PLC技术正朝着网络信息一体化、机器仪表一体化的方向发展。由此可以预测, 在电气设备的控制方面, 利用PLC技术将会成为未来工业化生产的一大基础。文章在对控制系统中出现的问题进行分析后, 研究得出了一些解决对策, 可以为生产提供很多实际的指导意义。

参考文献

[1]徐艳丽.电气控制与PLC技术教学改革的探索[J].成功 (教育) , 2012, 1:31.

[2]许文静.电气控制与PLC技术教学改革的探索[J].电子世界, 2012, 10:169-171.

[3]余柱, 张飞.电气控制与PLC应用技术的分析研究[J].化工管理, 2014, 35:144.

[4]刘彩虹.电气控制与PLC应用技术的分析研究[J].科技致富向导, 2015, 3:53.

电气控制与PLC技术的应用 篇6

随着可编程逻辑控制器 (PLC) 技术的逐渐发展, 很多工业生产要求实现自动化控制的功能, 都采用PLC来构建自动化控制系统, 尤其是对于一些电气控制较为复杂的电气设备和大型机电装备, PLC在电气化和自动化控制方面具有独到的优势, 如顺序控制, 可靠性高, 稳定性好, 易于构建网络化和远程化控制, 以及实现无人值守等众多优点。基于此, PLC技术逐渐成为工业电气自动化控制的主要应用技术。

本论文主要结合数控机床的电气化功能的改造, 详细探讨数控机床电气化改造过程中基于PLC技术的应用, 以及PLC技术在实现数控机床自动化控制功能上的应用, 以此和广大同行分享。

2 数控机床的电气化改造概述

2.1 数控机床的主要功能

数控机床是实现机械加工、制造和生产中应用的最为广泛的一类机电设备。数控机床依托数控化程序, 实现对零部件的自动切削和加工。但是目前我国仍然有超过近1000万台的数控机床, 主要依靠手动控制完成切削加工, 无法实现基本的电气化和自动化控制。为此, 本论文的主要的目的是基于PLC控制技术, 实现数控机床的电气化改造, 主要实现以下功能:

(1) 数控机床的所有电机、接触器等实现基于PLC的自动化控制;

(2) 数控机床的进给运动由PLC控制自动完成, 无需人工手动干预;

(3) 自动检测零部件切削过程中的相关参数, 如加工参数、状态参数等等;

(4) 结合上位机能够实现对数控机床的远程控制, 以达到无人值守的目的。

2.2 电气化改造的总体方案

结合上文对于数控车床的电气化、自动化改造的功能要求, 确定了采用上位机与下位机结合的自动化改造方案。该方案总体结构分析如下:

(1) 上位机借助于工控机, 利用工控机强大的图像处理能力, 重点完成数控车床的生产组态画面显示, 以及必要的生产数据的传输、保存、输出, 同时还要能够实现相关控制指令的下达, 确保数控车床能够自动完成所有切削加工生产任务。

(2) 下位机采用基于PLC技术的电气控制模式, 由传感器、数据采集板卡负责采集数控车床的生产数据、环境数据、状态数据等所有参数, 由PLC实现对相关数据的计算, 并传输给上位机进行相关数据的图形化显示和保存;另一方面, PLC控制系统还接收来自于上位机的控制指令, 实现对数控车床的远程控制。

(3) 对于数控车床最为关键的控制——进给运动的控制, 利用PLC+运动控制板卡的模式实现电气化和自动化的控制。具体实现方式为:选用合适的运动控制板卡, 配合PLC的顺序控制, 对进给轴电机实现伺服运动控制, 从而实现对数控车床进给运动的自动化控制。

3 数控车床电气化自动控制改造的实现

3.1 系统改造结构设计

数控车床的电气化自动控制改造, 其整体结构如下图1所示, 其整体结构主要由以下几个部分构成:

3.1.1 底层设备

底层设备主要包括两个方面, 首先是实现数控车床自动切削加工运转等基本功能的必要电气、机电设备, 如电源模块、电机模块等, 这些机电设备能够保证数控车床的基本功能的稳定可靠的实现;其次, 底层设备还包括各类传感器, 比如监测电机转速、温度的速度传感器和温度传感器, 监测进给轴运动进给量的光栅尺等, 这些传感类和数据采集类设备为实现数控车床自动化控制提供了基础数据源。

3.1.2 本地PLC站

本地PLC站主要负责接收底层传感设备传送过来的传感参数、状态参数及其他检测参数, 通过内部程序的运算, 判断整个数控车床的工作状态, 并将其中的重点参数上传到远程控制终端进行数据的图形化显示、存储、输出打印等操作;另一方面, 本地PLC站同时还接收来自于远程控制终端所下达的控制指令, 比如停机、启动等控制指令, PLC站通过对相应执行器 (比如电机) 的控制, 从而实现自动化控制的功能。

3.1.3 远程控制终端

远程控制终端主要是依赖于工控机实现的上位机数据管理和状态监控, 需要专门开发一套面向数控车床加工、生产和自动控制的软件程序, 以实现对数控车床的远程化、网络化、自动化控制, 真正实现无人值守的功能。

3.2 PLC电气控制系统的设计实现

本研究论文以CK6140普通数量机床为具体研究对象, 详细探讨其电气化、自动化控制的改造。通过上文对机床改造方案和结构功能的分析, 可以确定整个机床电气化、自动化改造, 一共需要实现14个系统输入, 9个系统输出。结合控制要求, 这里选用日本三菱公司的FX2N-48MR型PLC, 输入回路采用24V直流电源供电方式。根据对数控机床的各模块控制功能的分析, 选用合适的接触器、继电器、开关、辅助触点等电气控制元件, 与PLC共同实现对电气设备的控制, 比如PLC通过接触器控制电机模块, PLC通过继电器控制电磁阀等部件, 从而完成基于PLC控制的数控车床电气化改造。

4 结语

随着电气设备的越来越复杂, 工业生产对于电气控制的要求也越来越高, 基于PLC的自动化控制技术得到了广泛的应用, 逐渐成为了当前工业自动化生产控制中的主流技术之一。采用PLC技术最大的优势在于实现自动化控制同时具有较高的可靠性和抗干扰能力, 极大的避免了由于采用单片机技术而造成的系统不稳定现象。本论文结合电气控制详细探讨了PLC自动化技术的应用, 给出了具体的系统设计实例, 对于进一步提高PLC自动化技术的工业化应用具有很好的指导和借鉴意义。

摘要：针对传统数控车床在自动化控制功能方面的薄弱, 以CK6140普通数控车床为对象, 详细探讨了数控车床的电气控制, 基于PLC实现了数控车床的自动化改造功能, 给出了详细的电气化、自动化改造的方案和控制结构, 对于进一步提高PLC自动化控制技术在电气控制领域中的应用具有较好的借鉴意义。

关键词：电气控制,PLC技术,自动化,无人值守

参考文献

基于PLC技术的机床控制应用 篇7

在机床加工实践中,组合机床由于采取多轴、多刀、多面和多工位加工方式,使得其在生产效率方面与常规机床相比较而言,有明显提升。当前组合机床的零部件已经实现了标准化及系列化生产,可以按照实际需求选择配置,设计及制造时间得到有效控制,所以,组合机床不但效率高,而且成本低,在实践中的应用范围越来越广。传统组合机床对加工过程的控制主要是借助继电器逻辑线路实现的,故障发生率较高,对生产效率造成不利影响。

1 理论概述

1.1 PLC结构及工作原理

PLC,即可编程逻辑控制器,主要涉及到中央处理器、输出及输入单元、储存器、通信接口、扩展接口以及电源等部件。其中,可编程逻辑控制器的核心部件为中央处理器,在输入、输出设备以及中央处理器之间连接有输入单元以及输出单元,与外部设置(例如编程器)以及上位计算机等的连接则是通过通信接口实现的[1]。以各部件连接方式为主要依据,可以将可编程逻辑控制器划分为整体式以及模块式两种类型。其中,整体式PLC是将全部零部件集中安装于一个机壳中,而模块式PLC则是对不同的零部件进行独立封装之后,将其安装在导轨或者是机架上,再借助总线实现相互间的连接。

可编程逻辑控制器几大关键硬件主要有中央处理器、电源、存储器、I/O接口电路以及通信接口[2],其中最为关键的硬件就是中央处理单元。中央处理单元控制着相关运算以及整个系统,对编程器、外设接口、I/O扩展接口以及I/O接口等的控制主要是借助地址总线、控制总线以及数据总线等实现的[3]。可编程逻辑控制器对系统工作进行指挥的主要依据是系统程序,在每个扫描周期中需要进行输入处理、程序执行、输出处理等工作,此外还需要对相关外部设备发出的工作请求进行处理[4]。电源的主要作用是对外部输入的交流电进行整流、滤波以及稳压等处理,进而得到可编程逻辑控制器内部工作所支持的直流电源电路或者是电源模块,对于系统的有效运行而言,电源发挥着不容忽视的关键作用。通常情况下,如果交流电压的波动幅度不超过10%,便可以直接将可编程逻辑控制器与交流电网进行连接。存储器包括用户程序存储器以及功能存储器两部分[5],前者的主要作用是对用户借助编程器输入的相关程序进行保存,后者的主要作用是对用户数据进行保存。I/O接口电路主要包括光耦合电路以及微机的输入接口电路两部分,其主要作用是充当连接可编程逻辑控制器和现场输入及输出设备的接口或模块;输出接口电路的主要作用是向输出端执行元件传输经过中央处理单元处理的输出信号。通信接口的主要作用是支持与打印机或者是监视器等相关设备的连接,以确保相应功能的有效实现。

PLC的基本工作原理:PLC正常工作过程大致可以划分为输入采样、用户程序执行以及输出刷新等三大阶段,此三个阶段构成一个扫描周期。在PLC的运行过程中,其中央处理单元可以按照既定的速度对该三阶段进行重复执行。输入采样阶段,主要是对输入映像区进行建立及更新。通过扫描,可编程逻辑控制器对全部的输入状态以及相关数据进行读取,之后在I/O映像区对应的单元中对所读取的结果进行保存。完成输入采样操作之后,便进入到用户程序执行阶段以及输出刷新阶段,在这两个阶段中,即便是改变输入状态以及相关数据,I/O映像区中对应单元的状态及数据也是保持不变的,并不会随之发生变动。将输入端口关闭之后便进入程序执行阶段。用户程序执行阶段,可编程逻辑控制器对用户程序进行扫描是按照从上到下、由左至右的顺序进行的,在对各条梯形图进行扫描的过程中,首先会对位于梯形图左部的有所有触点所组成的控制线路进行扫描,同时开展控制线路逻辑运算,之后以所得到的逻辑运算结果为主要依据,对系统RAM存储区中逻辑线圈向对应的状态进行刷新,并在元件映像区中输入所获得的相关结果。输出刷新阶段,中央处理单元对相关的输出锁存电路进行刷新操作的主要依据是I/O映像区中所对应的状态以及数据,在此基础之上借助输出电路对对应的外设进行驱动。如果逻辑变量在一个完整的扫描周期中并未发生任何状态上的改变,该周期所输出的信息就与上一周期输出的周期之间就没有任何区别,从而相对应的元件状态也会保持不变[6]。

1.2 组合机床工作原理及流程

以功能为主要依据,可以将通用部件划分为动力部件、支撑部件、输送部件、控制部件以及辅助部件等类型。其中动力部件主要包括动力箱、动力滑台以及切削头,其主要作用是向组合机床提供主运动以及进给运动。实践中比较常见的机床主要包括床身、中间工件夹紧装置、左右工位滑台、左右动力系统、冷却排屑系统以及液压系统等。主电路由四台电机构成,其中,油泵主要作用是向左右工作台提供动力,使其可以顺利实现前进、后退以及工件夹紧操作;左、右动力头电机主要负责切削及加工;冷却泵在自动工作状态下,首先将液压油泵启动,对总原位进行确认之后,依次进行人工上料、工件夹紧,左右工位滑台前进,并启动冷却泵,在完成加工程序之后,主轴延时旋转也会随即停止,当滑台以及工位均退至原位之后,工件将会自动松开,一个循环过程随即结束。

按照机床加工需求以及工艺要求,第一步要对机床工作状态进行确认,机床主要有自动、半自动、自动循环以及循环次数设定等四种工作状态;第二步就是选择加工方式,先将开始键按下,对机床进行自动调整,若存在故障也可以手动调整,机床原位复位确认之后,夹紧工件,循环加工开始,左右滑台以及工件前进,工件加工结束之后,滑台延时后退,当滑台位于原位之后,并且左右两滑台都退到原位后,工件松开,循环过程结束。以事先所设定的循环次数为主要依据,随即进入到下一个循环过程,如此反复,直至完成工件加工过程。

2 基于PLC的机床控制应用分析

2.1 组合机床中PLC的应用情况

可编程逻辑控制器的主要优点有:编程简单、便于使用、安全可靠,并且具有强大的控制功能,当前在机床工业生产中的应用范围不断扩大。于机床而言,机床自身对精准度以及可靠性发挥着决定性作用,但是,所选择的控制系统在很大程度上影响着机床的精准度以及可靠性,尤其是对于提升生产效率作用更为显著。

2.2 PLC控制系统分析及设计

本文选择日本三菱公司研发的F1系列可编程逻辑控制器进行分析。按照系统工作流程,在机床工作时,电磁阀控制着滑台的移动以及工件的夹紧,其中,左滑台的前进由Y1控制,后退由Y2控制,右滑台的前进及后退则分别由Y3和Y4掌握,工件的夹紧及张开则分别由Y5和Y6控制。当工件夹紧时,压力继电器处于吸合状态,在工件夹紧得到确认之后,才可以前后移动左右两个滑轮。在进行加工作业的时候,将系统压力降低至设置的压力值,KA1将处于断开状态,此时,滑台以及动力头的工作随即停止,以避免出现工件飞出事故,造成人身伤亡。

2.2.1 确定输入及输出点数

可编程逻辑控制器I/O通道分配的主要依据为控制对象,即满足生产机械作业过程及生产工艺需求的控制元件,比较常见的有继电器以及开关按钮等,通常情况下不涉及诸如接触器等容量较大的执行元件。一般而言,为确保达到更高的效率,需要在满足控制需求的基础之上,尽可能的控制可编程逻辑控制器的硬件连线数量,所以,就需要对输入及输出接口点数,也就是I/O点数进行适当的控制。通过减少I/O点数,一方面有助于实现对可编程逻辑控制器成本的有效控制,另一方面,还可以保留必要的可编程逻辑控制器输入及输出空间,为之后进行功能升级奠定基础。

2.2.2 程序设计

对可编程逻辑控制器程序进行编制,要确保在调试设备的过程中可以方便地修改程序。结合系统的具体要求,将机床控制划分为自动加工状态以及调整状态两部分。其中,自动加工状态主要适用于常规的切削加工情况,而调整状态则主要适用于调整刀具以及调试机床等情况。当处于调整状态时,要想启动或停止油泵,只需要将X414断开,将SB2以及SB3两个按钮按下即可;要想夹紧或放松工件,则需要将SB4以及SB5两个按钮按下;掌握左滑台以及右滑台前进和后退的是SB6—SB9等几个按钮,动力头点动则由SB10和SB11控制,工件自动夹紧受SB12控制。在机床处于自动工作状态的情况下,首先要对滑台状态进行确认,如果滑台没有处于原位状态,需要将其调整至原位,并借助机床总原位指示灯对其进行确认;其次,通过对SA1按钮进行旋转,达到闭合X414的目的,确保机床自动运行;对工件进行安装,将SB12按钮及自动夹紧按钮按下,使电子阀处于工作状态,闭合压力继电器KA1以及X41,两个滑台共同前进,分别压到行程开关SQ3和SQ6,此时工件将前进,接通KM2以及KM3,左右动力头工作,执行切削操作,并接通KM4,启动冷却泵。系统特别安装了急停按钮,当遇到意外状态的时候,只要将SB1按钮按下,可编程逻辑控制器全部输出随即被停止,从而可以有效避免出现意外情况,确保运行安全性。

3 结束语

PLC在机床控制领域以及电气控制领域均有较大影响力,可以实现对机床运行过程中故障发生率的有效控制,提升运行稳定性及可靠性,基于PLC的机床控制已经成为未来发展的一大趋势。

参考文献

[1]荀群德,杨超君,王宏睿,禹建勇,叶镇.基于PLC的六工位组合机床的控制系统设计[J].组合机床与自动化加工技术.2009(07).

[2]秦常贵.基于PLC的组合机床的电气控制系统设计[J].机电产品开发与创新.2011(03).

[3]麦艳红,钟文.PLC在半精镗床专用机床控制中的应用[J].电气自动化.2006(04).

[4]李法光,孙建业,祝辉.组合机床专用数控系统的开发[J].沈阳理工大学学报.2011(03).

[5]李俊秀,赵黎明.可编程控制器应用技术实训指导[M].化学工业出版社,2002.

PLC控制技术的讨论 篇8

1 PLC技术的含义

根据国际电工的相关说明, PLC控制技术是一种操作数字运算电子系统, 它的运行主要是依靠编程来实现的, 通过编程之后便可对各种生产过程或者机械进行全方位的控制。

PLC控制技术相比其他技术来说, 具有很多显著的优势, 首先它的扩展性能非常优越, 在进行系统扩建时比其他控制技术更加快捷简便, 而且它的维护相对来说也比较容易。同时该控制技术的设备采用的接线端子是可拆卸的, 这样它全部的模块都可以实现带电插拔, 在对其进行维护和模块更换时相对来说就很容易。同时该系统采用了先进的不间断UPS系统供电模式, 这样可以有效避免因为突然断电而造成的资源和数据损失, 确保数据具有高度的安全性, 同时系统也有很强的稳定性, 这样一来也有利于延长系统的使用时间。该系统同时具备在线编辑的功能, 如果工艺的流程出现了变化, 那么操作人员就可以根据实际情况来更改相应设备的启动顺序, 这样可以保证工作的高效性。

2 PLC技术在煤矿机电控制中的应用

2.1 提升机利用PLC技术实现全载全自动

随着科学技术的不断发展, PLC控制技术也实现了很大的进步, 在此基础上, 人们开始对矿山老旧提升机的改造, 其中最重要的是对原继电器控制进行改造, 人们最主要利用的是可编程控制器和大功率晶闸管变流器这两样系统来实现改造, 具体的操作步骤如下所示: (1) 要确定需要进行保留的部分, 主要是直流主电机和一部分提升机机械, 通过实验确保矿山老旧提升机的这些原有部件能够按照要求持续运转。 (2) 将老旧操作台搬走, 并将新的操作台安置在合理的位置上, 对电枢回路进行仔细的调整, 确定转换刀闸的情况, 如果需要添加就立刻根据要求添加, 并利用新旧系统实现刀闸的转换, 这样做可以快速将新旧系统的转换工作完成。在对新老系统转换进行控制时, 一般是采用多路航空插头, 这样做同时可以对提升机制动系统的润滑油泵进行有效地控制。在此基础上, 新系统需要一段时间的调试才可投入工作, 而老系统在这个时候依旧可以继续工作, 这样如果新系统调试中出了问题, 老系统就可以直接顶上, 而且根据矿山的不同情况, 有些老系统甚至需要永久的保留。

在进行系统的改造安装时, 要注意维护技术人员的选择, 最好聘用那些长期工作的技术人员, 确保他们在整个安装改造过程中都参与进来, 这样可以对安装改造的质量进行严格的控制, 而在未来进行维护时, 这些技术人员对于系统也会更加得心应手。在进行安装时, 要注意电控监测的推进, 确保井筒位置开关、行程和不同机械润滑制动系统的状态都在严格的监控之下, 这样在进行新系统的调试时, 就可以剩下不少时间, 实现高质量、高效率的调试。在检测和校准传感器时, 最好利用在线送电测试, 这样可以对测量的参数进行实时的控制, 确保每个参数和提升系统的实际可以一一对应, 避免出现误差。对老系统提升的每一个部分持续的运行过程进行全方位的监控, 这样可以为之后的一次性切换提供便利, 确保可以一步到位。装卸载系统的在线调试工作也需要通过可编程控制器来实现, 这样做可以有效缩短全面调试的时间, 实现装卸载和提升信号系统控制的一次性调试, 使得繁琐的工作变得系统、简单、有条理。

还需要对传动回路中闭环系统的稳定性进行动态性的试验, 确保系统的各参数可以实现动态响应, 从而使之后全系统的空载和重载的调试可一次性顺利完成。在完成这些工作之后, 要将整个矿井的机电设备停止, 空出两天左右的时间进行全系统的空载试运行, 当运行无误检验合格之后, 在将煤矿装载到设备中去, 进行重载试运行, 确保系统没有任何误差。这样就实现了矿山老旧提升机的改造过程, 从而使全自动提升在矿山应用开来。

2.2 带式输送机的PLC应用

带式输送机控制系统主要是由两部分组成, 信号采集系统和信号处理系统。信号处理系统主要包括了PLC、工控机和人机界面等等。由于煤矿井的环境比较恶劣, 因此存在不少电磁干扰。PLC系统的配置较为灵活, 可靠性也比较高, 在恶劣环境中也有很好的适应性, 也有很好的抗干扰性。比如PLC系统为S7-200系列的CPU226, 扩展模块采用了EM231模拟量输入模块。PLC的工作主要是采集现场信号, 并通过相应的运算来实现设备的控制, 并将信号发给上位机从而完成对设备的实时控制。模拟量输入模块、PLC和工控机组成了控制系统软件, 而软件程序则分成系统保护和系统控制两个部分。操作系统分为手动和自动两种, 自动操作系统可以通过工控机实现设备的启动和停止, 并根据采集到的信号来进行报警和互锁, 一旦设备出现故障, 系统可以自动停止, 并发出声光警告。当手动操作时, 操作员可以对任意设备进行操纵, 系统可以对每条输送带进行状态设置, 在互锁的状态下, 可以按照设置的顺序进行设备的启停。

2.3 井下风门的PLC技术应用

在正常的情况之下, 风门两侧空气是有一定的压力差距的, 而且一般风门有很大的面积, 如果要进行开启, 则需要大概40kg左右的压力, 而如果风门实现了开启, 那么压力就会相应的有所减小, 大约在35kg左右, 这样风门就无法继续打开, 无形中就增加了打风门的困难。所以为了能够有效避免这个状况, 相关的研究者专门设计了一种气缸传动带风门, 这样可以借助小风窗的帮助来减少风门开启的困难性。但是根据相关的风门开启情况发现, 某一公司的井下风门开启的工作原理和气缸传动带风门有些相似, 该公司主要是利用电动风门, 其工作的主要原理如下:系统会根据工作的具体情况发出控制的信号, 随后电磁阀会操作油缸使其产生活塞运动, 这样就可以顺利实现电动风门的开启, 当风门开启的角度达到90°时, 开启运动就会停止, 而此时行人和车辆均可以顺利通过。当需要将风门关闭时, 系统同样会首先发出一个控制信号, 在信号的催动下, 电磁阀会改变原有的方向, 朝着相反的方向转动, 而此时油缸活塞在电磁阀的控制下会向回运动, 这样风门会随之慢慢关闭, 直到最后完全封闭。

2.4 主扇风机的PLC应用

通风机的起停控制也分为手动和自动两种, 主扇风机作为矿井中的一个重要设备, 每一个操作都必须确保安全性。在自动模式中, 工控机会向PLC发出相应的指令, 再由PLC根据程序进行相应的动作。如果是手动模式, 那么PLC的信号会被封锁, 所以必须让专业的人员操作。在该程序中国, PLC会对输入点进行循环扫描, 将风门状态和温度巡检仪的继电器信号进行读取, 将模拟量输入信号进行读取, 其中包括了震动参数、风量信号和负压、甲烷浓度。执行相应的程序, 并把得到的数据和警戒限额进行比较, 如果超出限额, 则进行报警。将智能电参数模块的自由口通讯进行处理, 并将电参数输入, 通过PLC检查自身的硬件。在正常的工作情况下, 要每月倒换一次风机, 反风的情况更少, 因此一般这种时候要使用PLC进行检测, 将数据和警戒限额进行比较。

2.5 主排水泵的PLC应用

PLC在主排水泵主要要实现控制功能、保护功能、实时显示参数信息功能和远程通讯及监控功能, 还有合理的调度。为了实现这些功能, PLC的自动控制系统主要由六个部分构成:监控组态软件、通讯接口及网络传输、数据采集终端及数据处理系统、信号采集装置、机房设备及电控设备、工业电视监控系统。整个系统可以分为3个层次:地面监控主站层、PLC控制和通讯管理层、机械设备层。比如山寨煤矿1150主排水泵房采用了西门子S7-300型的PLC, 性能比较稳定, 而且不会出现较大的故障, 在进行故障诊断和保护设备时有很强的完备性, 而且设备留下了人工控制的方式, 因此如果PLC出现了故障仍然可以启动水泵。通过西门子触摸屏TP720, 可以完成一系列功能, 比如系统巡查、控制方式转换、界面切换和故障复位等等。

2.6 设备集中控制的PLC应用

PLC在煤矿企业设备集中控制好系统中的应用主要在以下两个方面:综采工作面设备集中控制系统, 煤矿综采工作面主要包含的设备有采煤机、刮板输送机、转载机、破碎机、泵站及带式输送机等设备, 根据综采工作面生产工艺流程, 采用PLC集中控制系统, 可实现综采工作面设备开停集中控制、设备运行参数和运行状态的集中监视, 从而大大提高生产效率, 降低生产成本, 确保综采工作面安全生产。另外PLC集中控制系统还大量应用到煤炭地面筛分系统设备的控制, 由于煤炭筛分系统包含的设备点多面广, 往往需要建立PLC集中控制系统主站, 还需建立多个PLC系统分站, 各分站与PLC主站进行通讯, 从而实现煤炭地面筛分系统设备的集中控制, 通过集中控制系统可以实现顺煤流停车和逆煤流起车的控制功能, 并实时监视设备的运行参数和运行状态, 并在系统中设备出现故障时发出报警信号, 并根据故障类型实现顺煤流停车, 从而避免堆煤堵塞的情况的发生。

3 结束语

在煤矿机电设备控制系统中采用PLC控制技术, 可以有效提高系统运行功能, 保证设备运行的稳定性和可靠性, 同时可提高生产效率, 降低矿井生产成本, 克服继电器控制存在的缺点。通过对系统运行信息的监控, 完成信息综合和预警报告, 大大降低了矿井机电设备故障率, 能够满足煤矿企业生产运营要求, 在未来的煤矿企业生产过程中, PLC技术将发挥更大的作用。

摘要：随着科学技术的不断发展, 煤矿现代化设备也在不断进步, 而随着开采难度和要求的不断加大, 煤矿产业对机电设备的要求也在不断提升, 为了顺应时代发展的需求, PLC控制技术应运而生。目前, PLC技术作为一项非常重要的自动化设备, 拥有很强的抗干扰能力, 而且其运行起来也相对比较稳定, 而且对它进行编程相对来说也是一件比较容易的事, 即便出现问题也可以实现在线的编程修改, 而且具有很好的柔性, 本文简单介绍了PLC技术的相关概念, 然后对PLC控制技术在煤矿电气控制中的应用做了简单的探讨。

关键词：PLC,控制技术,煤矿电气控制,应用

参考文献

[1]高世鹰, 赵亚军.PLC控制技术在矿山电气控制中的应用[J].无线互联科技, 2013, 12:136.

[2]邹国清.电气与PLC控制技术在煤矿安装的应用[A].中国煤炭学会煤矿自动化专业委员会、中国煤炭工业技术委员会信息与自动化专家委员会.煤矿自动化与信息化——第21届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第3届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集 (下册) [C].中国煤炭学会煤矿自动化专业委员会、中国煤炭工业技术委员会信息与自动化专家委员会, 2011:3.

PLC控制技术的讨论 篇9

关键词：PLC；收获机械；应用；智能化

中图分类号：S225 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2016）03-0045-02

近年来，城市不断大量占用农业用地与人均耕地资源日益减少的矛盾不断激化，对农业发展提出来更加严峻的要求，要求我国农业必须向优质、高产、高效的方面发展。随着现代科技的快速发展，电子信息技术与现代农业技术不断结合，农业机械的现代化水平不断提高。农业机械现代化的发展，对我国农业现代化发展起巨大推动作用。在农业机械现代化发展过程中，农业收获机械的发展速度始终高于其他农业机械，使之成为农业机械现代化的代表。PLC控制技术与农业收获机械结合，是电子信息技术与现代化农业技术的结合典范。

1 PLC基本结构及原理

PLC技术是一种自动化控制技术与计算机技术相互结合的电子产品。这种产品不仅可以进行程序编写、储存、内部逻辑运算，还可以通过外部数据链传输对机械设备上的电子元器件生产过程进行监控，全面提升机械设备自动化程度。

PLC技术主要由电源、存储器、输出输入数据链接口、内部编程器、外部扩展槽5部分组成，通过数据链和电源将需要控制的各个零部件有机组合起来，在系统上形成一个有机整体；根据外部控制设备的特点制定相应控制方案，形成整体、精干、准确的动作程序，进而完成对农业收获机械的控制。

PLC工作顺序是一个闭式循环的工作回路：外部定位点测量输入量→PLC程序逻辑运算→输出控制程序→外部定位点测量输入量。外部定位点测量输入量：外部各个控制点的限位开关信号、传感器的数字或模拟信号、通信停止信号等均可以作为输入量；PLC程序逻辑运算：输入信号进入PLC，由存储器中预先编存的控制程序对信息进行处理；输出控制程序：将经过PLC处理的控制程序通过外部连接数据链传输到需要动作的电器，对其进行控制。

2 PLC技术在农业收获机械上的应用

随着电子技术的快速发展，利用电子控制技术的农业收获机械越来越受到农业生产者青睐。尤其是进入21世纪后，快速发展的PLC技术备受使用者欢迎，它相对于传统电子控制模块单片机，具有高可靠性、强通用性、强大抗干扰能力、方便维护性，能够更好的适应田间复杂作业环境。

PLC工作优点可以归纳为：1） PLC有内部编程器，方便程序编写与修改；采用插件式结构，可以使农业收获机械在田间工作过程中修改程序。2） PLC装置可靠性强大的抗干扰能力。3） 质量轻便、体积小巧、能量消耗低。4） PLC装置已形成标准化生产，硬件配套比较齐全，功能趋于完善，适用性与通用性强，成本低。5） 控制检测数据可以直接连接计算机进行运算，控制程序编辑容易掌握，便于操纵。6） PLC系统设计难度小、安装方便、调试工作量小、使用维护方便，容易进行系统改造。 7） PLC装置存储器扩展空间大，扩展、升级系统时改变最小。

在农业收获机械中，PLC技术主要用于液压工作系统的电子控制部分，通过编程控制液压系统的各个工作元器件，完成农产品收获与分级。纽荷兰生产的自走式葡萄收获机，用PLC对液压系统进行控制，通过对葡萄藤进行振动使成熟葡萄掉入采箱，实现不伤害葡萄树的精确控制；用控制液压系统的输送装置完成葡萄采集、运输。意大利生产的MTS全自动番茄收获机，通过PLC编程同时完成番茄砍秧捡拾、搬运、挑选、装车工作，是农业收获机械中的代表机型。

3 PLC技术在农业收获机械应用中存在的问题

3.1 存在的问题

3.1.1 新电子科技应用重视度不够 PLC技术应用于农业收获机械控制系统中时，以输出程序方式控制元器件动作，要求研究人员具要较高的电子工程专业知识。一些设计人员缺乏过硬的专业知识，无法对PLC系统进行细致、深入研究，使机械智能化控制技术无法得到广泛应用。

3.1.2 资金投入不足 PLC技术属于高新技术，需要大量资金与精密实验仪器设备作保障。目前，我国在该方面的技术支扶持性投入远远不足，未形成企业与高校联盟式发展，导致高校新技术实用成果转化效率低下，企业产品性能、自动化、数字化、智能化程度无法实现突破性发展。

3.1.3 研究与实际应用严重脱节 相对于发达国家，我国的农业收获机械智能化水平低、信息化程度不高、技术更新缓慢、实际使用性差，在很大程度上制约农业收获机械生产效率与综合效能发挥。简单地说，就是先进技术研究与实际应用严重脱节，研究成果无法转变为生产力，或研究方向偏离实际需求目标。

3.2 对策

1） 提高收获机械从业人员的操作水平；2） 加大国家对收获机械生产公司的经济性支持力度；3） 农业收获机械公司与对口高校结成创业联盟，使理论与实际结合，提高科技成果转化效率，开发适用性强、可靠性高的农业机械产品。

4 结语

PLC控制技术的特点与发展趋势 篇10

1 P LC特点

1.1抗干扰,可靠性高

PLC主机在输出和输入方面有着独立的供电电源,电源间的干扰被有效避免。使用光电隔离的方式有效隔离输出和输入模块,采用内部监视器电路,确保CPU工作正常。外部采用密封防尘抗震设计,内部各部件间采用屏蔽措施抗辐射干扰,具有很高的抗干扰能力,可靠性高。随着电子元器件制造工艺的进步,还能进一步巩固PLC的可靠性。同时,PLC具备故障诊断功能,一旦发现故障就会报警,方便技术人员检修。

1.2接口丰富、易安装

针对工业生产现场不同的信号,PLC留有很多接口,方便配置相应的I/O模块、设备,比如输入接口、输出接口、通信接口、连接PC接口、人机对话接口等等。相应的模块重量轻,体积小,即插即用,十分易于安装,是实现机电一体化的理想设备。同时建设周期短,能耗低,使用方便,并且内部具有监视系统以及故障诊断程序,方便故障诊断和维护。

1.3通用性高、易改造

由于PLC提供丰富的接口,相应的功能模块硬件品种齐全,能够实现各种自动控制功能。用户可根据自身的实际需要,更换硬件,调整PLC的功能,具有强劲的通用性能,同时也易于改造。这是由于PLC将接线逻辑替换为存储逻辑,减少了外设,在控制系统设计时,能够极大缩短改造时间,也方便维护。同时,用户可直接修改程序的代码,实现另一种控制功能。这就使得PLC通用性高、易于改造。

1.4功能强、适用性强

PLC的功能很强,基础功能包括计时、计数、逻辑运算、功率驱动、人机对话、通信、自检等,既能控制一台生产设备实现自动化作业,也能控制一条生产线的生产过程。甚至用户还可通过设计PLC的控制程序,实现更多的控制功能。同时随着软硬件技术的发展,PLC逐渐形成系列化的产品,在各种工业控制场合得到广泛的应用,适用面广,有着较强的适用性。同时由于PLC的可靠性高,抗干扰强,对于外部环境的适应能力较高,在外部环境十分恶劣的场合都能正常使用。

1.5编程简单、易学易用

PLC采用近似继电器原理图的梯形图,比较直观,用户即使不懂计算机编程,也能很好地掌握PLC的编程,也比较容易修改程序,支持在线修改,这种开放性、灵活性设计,有利于PLC的推广与应用。

2 P LC发展趋势

2.1应用现状

目前,全球有200多家PLC生产商,400多种PLC产品。主要集中于美国、欧洲以及日本。其中美国有100多家生产商,比如通用电气、莫迪康等;欧洲主要有德国西门子、AEG、法国TE等;日本主要有三菱、欧姆龙、松下等。目前国内生产商约30家,国内市场的PLC应用主要以进口产品为主。

2.2应用模式

(1)开关量逻辑控制。该模式是PLC应用最为广泛的一种模式,使用PLC控制器取代继电器,实现逻辑控制或着顺序控制,可控制单台设备,也可控制生产线实现流水作业。如印刷机、组合机床、包装生产线等。(2)闭环过程控制。闭环过程控制是针对生产过程当中的许多联锁变化的量的控制,如温度、速度等,这类变化的量又称模拟量,通过专用模块实现A/D或D/A的转换。也就是说,闭环过程控制就是通过各种控制算法程序实现模拟量控制。(3)运动控制。PLC可用于控制圆周运动或直线运动,PLC主机配置有专用运动控制模块,比如驱动异步电机、伺服电机的多轴或单轴运动的控制模块。(4)集成控制系统。随着软硬件技术的发展,特别是微电子技术的发展,PLC逐渐向微机化方向集成,逐渐形成多种多层控制系统,利用工业以太网,实现PLC与上层计算机、多PLC间的联机集成控制系统。

2.3发展趋势

随着PLC技术的不断成熟,应用领域扩大,其产品结构、功能也在不断改进,性价比越来越高。其发展趋势如下:(1)产品规模两极化。一方面,小型化、超小型化PLC得到大力发展,以便适应小型控制系统的需要。另一方面,大型PLC(高速、大容量等)也在大力发展,随着微电子技术的发展,用户对数据处理速度、储存容量的要求越来越高,大型PLC必然得到发展。(2)网络化。PLC网络化应用是目前的潮流,PLC之间、PLC与上层计算机的联网已被广泛使用。相关厂商都在发展专用的通信模块和软件,以强化PLC的通信能力,同时厂商间也在协商统一的通信标准。PLC已成为DCS(集散控制系统)当中的重要部分。(3)模块化、智能化。为满足用户对控制功能的需求,近些年,PLC厂商开发出不少新的模块,如智能I/O模块、温度控制模块等。这些功能模块扩展PLC应用范围的同时,也提高了PLC控制系统的可靠性。(4)编程多样化、标准化。PLC软件方面,多种编程语言、工具,并存互补发展成为趋势,各厂商逐渐向制造自动化协议(MAP)靠拢,逐渐实现编程的多样化和标准化。

结束语

伴随着微电子技术、通信网络技术的发展,PLC的功能日益完善,性价比逐步提高,对于工业生产自动化控制有着显著的促进作用。而其主要发展方向在于集成化、标准化、多样化、智能化。目前来看,其发展潜力极大,随着PLC控制技术的完善,必将得到更加广泛的应用。

摘要：目前,PLC已成为工业生产自动化建设不可或缺的工具,其重要性不言而喻。对PLC控制技术和发展展开研究,是为了给PLC未来发展之路打下坚实基础。因此,本文从抗干扰、安装、适用性等方面分析了PLC的主要特点,同时针对PLC未来的发展趋势作了论述,希望可以给相关人士提供一定参考。

关键词：PLC,特点,趋势

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