分析PLC在工業自動化中的應用

馮統華

(滕州億源煤矸石熱電有限公司,山東滕州 277500)

分析PLC在工業自動化中的應用

馮統華

(滕州億源煤矸石熱電有限公司,山東滕州 277500)

緊隨著社會上工業前進的步伐,PLC在工業自動化領域中的應用越來越廣泛,再加上其操作相對簡潔以及結構模式得到了優化,自動化已成為了工業生產中的重要組成部分。本文主要從PLC的相關概述出發,進而闡述了PLC在工業自動化中的基本應用情況,再然后敘述了PLC在工工業自動化使用中的應注意事項,最后對PLC在工業自動化領域的發展做出了展望。

PLC技術 工業自動化 應用

1 前言

PLC技術是通過計算機設備操作的電子裝置,它能夠為工業的生產環境對相關的數據進行運算與處理。隨著我國工業行業自動化技術的發展,PLC技術也得到了良好的發展。本文從以下幾個方面進行探討:

2 PLC的概述

2.1 PLC的含義

所謂的PLC是指可編程邏輯控制器(Programable Logic Controller),它具有易改造、可靠性強、體積小、和抗干擾性強等優勢,因而廣受技術人員所喜愛。目前PLC的使用技術主要有對生產的監控、對過程控制、對位置控制和對技術管理四種。

2.2 PLC的特點

目前的PLC通信協議標準具有明顯的國際化特點,使得國與國之間的通信協議能夠統一,不僅方便了交流與應用,還使得國際間的通信開放度得到了有效的增加。其次是能夠將工業現場的作業與總部的總線相結合,這是基于大體上都是由一個企業來提供所生產的PLC和總線,再加上PLC運用的是國際化的標準,因此才能得以實現。除此之外,還有程序的設計變得越來越簡單,尤其是在發送與接收中只要對其中一段進行編寫就能夠進行使用。

3 PLC在工業自動化中的應用情況

就目前看來,PLC技術已經在化工業、鋼鐵業、電業以及機器制造業等領域得到了廣泛的推廣與應用。本文從以下幾個方面展開分析:

3.1 開關量的邏輯控制

開關量的邏輯控制可以說是PLC應用得最為廣泛的領域了。工業中的繼電器系統已幾乎被PLC的廣泛使用所取代,此外,它還良好的完成了對過往系統中順序和邏輯方面的控制。無論是一臺設備還是多臺設備的控制或者流水線整體的控制都能夠在同一時間內進行。譬如,對印刷機、生產線包裝、訂書機械等的控制。

3.2 數據處理、邏輯參數的分析

在現代化的工業生產中有效的使用自動化系統對作業過程產生的數據信息進行管理與控制已經成為了普遍的現象,不過對PLC的數據處理技術仍有許多不足之處。PLC的自動控制大體上已經超越了原有的數據的分析與處理的系統,所以能夠極短的時間完成好信息數據的采集、分析與總結各方面的處理。對于邏輯參數方面而言,PLC在工業自動化生產中的控制大多數是在開關量的控制;這是得力于其控制方法的簡單便捷、安全可靠性的良好和控制的速度快等優勢增加了軟觸點,進一步使我國現代化的工業生產系統的質量得到提高,大大降低了工業生產的成本。如在冶金、造紙和視頻各方面工業的控制系統中是應用。

3.3 過程控制

所謂的對PLC過程控制其實是指對電壓、溫度和流量等的控制。這是因為PLC可以編制多種控制算法的程序,從而有效實現閉環的控制,從而實現過程的控制。對工業生產采用的自動化閉環控制系統的調節方法基本上都是PID法,無論是大型的PLC還是小型的PLC系統都把PID控制模板給安裝上了。這種過程控制自動化的應用主要是用于熱處理、鍋爐、化工控制等方面。

4 PLC在工工業自動化使用中的注意事項

要想保證好工業的自動化運行得到良好的保障,PCL的穩定性起著決定性的作用。盡管隨著PLC技術的日趨成熟,穩定性也有了一定的保證,但是也由于應用的范圍較廣,常常面臨著這樣那樣的問題。因此相關技術人員在設計的時候只有充分考慮這些因素,才能給PLC系統營造出有利的工作場所。

4.1 溫度限制

對于PLC系統來說適宜的環境溫度才能使系統處于健康的環境中工作?；谒鼘囟鹊囊蠓秶?℃～55℃,所以在系統設計與安裝之前就要考好好系統的散熱問題;此外,在任何使用的過程中盡量避免與陽光直照或者遠離熱源體。對于工作過程中不可避免的出現較高溫現象時(即工作環境溫度超出設計的正常范圍值)時,就要采取相應的散熱措施,如通風、制冷設備等,從而保證PLC能夠正常且穩定的運行。

4.2 濕度限制

由于系統部件的特殊要求,對環境的濕度相當敏感。當PLC運行環境的濕度超過正常范圍時,系統內部的構成元件固有的絕緣性就會受損,因而很容易進一步影響到系統運行時的相對穩定,更為嚴重者則出現致使元件發生故障現象。所以說,據相關資料可知,85%是PLC系統正常運行的最高濕度值,工作中一定要控制好這個度。

4.3 防干擾設計

盡管說PLC系統所有用的較高穩定性是它的相對優勢,不過,在運行的過程中仍是不可避免的受到內部環境的干擾、輻射的干擾或者是引線干擾等干擾因素存在的影響。其中,所謂的內部干擾是在PLC系統的元部件和系統電路之間的地磁輻射影響,這個是可以預防的干擾,PLC技術生產商在設計環節就可以通過計算的方式考慮到這個問題。相對而言,輻射干擾是比較復雜的情況,這從它的產生環境電磁輻射多樣化就可以看出:電視、通訊網、電氣設備等的輻射都有可能引起輻射干擾進而影響到PLC系統的工作穩性。在工業自動化系統中引線干擾的現象既是司空見慣又是較為嚴重的干擾方式,因為它由信號線和電源等直接相關,這種情況難以處理?？偠灾?要想有效的提高PLC的穩定性,從設計、安裝、布線等方面就要做好科學又合理安排。

5 PLC在工業自動化領域的發展前景

眾所周知,產品的質量在生產環節是由生產線上的檢測設備來完成,通過設備與儀器所反映出來的參數進行相關調整與修改幾個;這不是人工可以操控的,所以工業自動化生產線構建的最主要目標是確保所生產的產品質量得到保障。在對工業自動化進行實踐工作時,PLC技術使自動化控制得到了良好的實踐機會,使工業中的自動化控制成為現實。由此可見,PLC技術在工業生產的自動化控制必將成為新的發展趨勢,網絡化、智能化、數字化發展趨勢的實現,也將會使工業生產的在線檢測、實時數據自動化的采集等技術得到發展。

隨著社會科學技術的快速發展,PLC技術的功能將會得到進一步的發展與完善,為我國現代化工業在自動化發面的發展做出更多的貢獻。當然,關于PLC技術在工業自動化應用中的不足之處要加以重視,找出問題之所在并給予研究解決,從而保障我國的工業得到又好又快的發展。

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[2]沈雅難.探析工業自動化領域中 PLC 的應用[J].科技資訊,2011(129).

[4]韓玲芳.芻議 PLC 技術在工業自動化的應用[J].科技風,2012(24).