PLC技术在电气设备自动化控制中的应用.pdf

技术应 用 P L C 技术在电气设备自动化控制中的应用 刘剑威 沈阳 鼓风机集团自 动控制系统工程 有限 公 司， 辽宁 沈阳 1 1 0 8 6 9 摘 要 在现代电气自 动化研发与制造领域中， P L C 控制技术的的应用范围日 趋广泛， 而且发挥 了 重要的作用。 与传统的电气化控制装置相 比， P L C控制技术的应用以微处理器为基础， 而且综合了自 动控制技术、 计算机技术、 继电器控制技术、 通讯技术的优势， 有效促进了 其应用 领域的不断拓展。 P L c 以其可靠性高、 灵活性强、 使用方便， 与C A D ／ C A M 和工业机器人起被称为现代工业生产自 动化的三大支柱。 本文将对 P L C 技术在电气设备 自 动化控制中的应用进行分析和介绍。 关键词 电气设备； 自 动化控制； 应用 1 P L C概述 2 0 世纪下半叶， 随着现场总线技术的兴起与发展， 现代计 算机、 通信和控制技术合成为主导的控制系统研究的深入， 可 编程控制器 P L C 在此过程中应运而生。 P L C P r o g r a m m a b 1 e l o g i c C o n t r o l l e r 是可编程序控制器的缩写， 是以微处理器 为基础， 综合了计算机、 通信、 互联网以及自动控制技术而开发 的一种工业控制装置。 起源于7 0 年代， 并成功在汽车工业中投 入使用， 到了9 0 年代随着P L C 的处理速度、 运算和控制功能的 不断商品化， 使其不断地向电气一仪表一计算机控制一体化前 进。 到目前为止， 基于P L C 技术作用在产品的生产和应用中， 以 集散控制系统 D C S 和现场总线控制系统 F C S 为主要控制系 统形式。 在未来， 基于P L C 技术的控制系统将不仅仅是一个基 层系统， 更是一种开放式、 新型全分布式的控制系统； 同时以 智能传感、 计算机控制、 数字通讯等为主要内容的综合性技术。 它将成为自动化技术发展的热点和前沿技术。 2 P L C在电气 自动化控制中的应用 随着P L C 功能的不断提高， P L c 几乎可以完成电气设备控制 领域的所有任务。 很多情况下， P L C 可以取代工业控制计算机作 为主控器来完成复杂的电气设备自动控制任务。 P L C 主要可以分 为箱体式和模块式两种， 它们的组成是相同的， 箱体式 P L C 由 一 块 C P U板、 I ／ 0 板、 显示面板、内存块、 电源等组成， 按C P U 性 能分成若干型号， 按 I ／ 0点数又有若干规格。 对模块式P I E ， 由 C P U 模块、 i ／ o 模块、 内存、 电源模块、 底板或机架组成。 无论 哪种结构类型的P L C ， 都属于总线式开放型结构， 其I ／ O 能力 可按用户需要进行扩展与组合。 P L C 在电气设备自动化控制中主 要表现出以下特点 可靠性高， 抗干扰能力强； 功能完善， 实用 性强； 易学易懂， 应用普遍； 维护方便， 容易改造； 体积小， 重量 轻， 能耗低等。 P L C 在电气设备中主要具有以下一些功能 开关 量的逻辑控制、 运动控制、 模拟量控制、 过程控制、 数据处理、 通信联 网等。 下面具体介绍一种P L C 在电气自动化控制中的应 用 P L C 在机床电气控制中的应用 机床是一种典型的机械、 液压、 电气一体化协同控制的通用加工机床。 其液压、电气配合 时间的控制部分， 故障率高， 故障现象多变， 不易排除。 将P L C 灵活应用与机床电气控制中， 完全取代了传统的机床电气控制 中以继电器、 接触器为主体的控制装备。 充分利用 P L C 的可靠 性和时间控制的精确性对其进行改造， 实时显示各主体设备的 状态变化及故障报警画面， 组成控制、 监管相结合的一体化系 统， 这样可以获得理想的效果。 这种新型的直流调速自动化系 统， 主要包括开发一套由高压开关柜、 整流变压器、 电枢整流 柜、 司机控制台、 P L C 柜、 低压配电柜和上位监视机等组成的全 数字自动化副井提升电控系统， 使用直流电动机， 更换一套P L C 控制信号操车设备。由于硬件电路均采用大规模和超大规模集 成电路， 元器件少、 结构简单、 故障点少、 可靠性高。 硬件采用 以总线联系的模块化结构， 控制算法和系统控制利用软件完成 具有可构置性， 可以进行功能扩展， 运行灵活。 P L C 微处理器的 使用， 以及整个控制功能与调速算法均由软件完成， 使得控制 精度高， 稳定性好。 全数字控制的直流拖动系统运行效率高， 无 功能耗低， 节约电能， 减少维护费用。 实践证明， 用P L C 改造传 统继电器系统， 效果非常不错。 它可以充分发挥P L C 高可靠性、 高抗干扰的特点， 寿命长、 维修少、 查找外部线路简单。 同时配 合采用变频器改善了原系统调速性能， 有利于节能， 也提高了 效率。 3 P L C 在电气自动化控制中的应用趋势 随着电气自动化控制技术的提高， 推动P L C 的发展， 计算机 技术的新成果更多地应用于P L C 的设计和制造， 出现了运算 速度更快、 存储容量更大、 智能更强的电气设备产品。 在未来， 电气设备产品的品种会更丰富、 规格更齐全， 完美的人机界面、 完备的通信设备会更好地适应各种电气设备 自动化控制场合的 需求， 而P L C S n 其它工业控制计算机组网构成大型的电气设备 控制系统是P L C 技术的发展方向之一。目前的计算机集散控 制系统D C S D i s t r i b u t e d C o n t r o l S y s t e m 中已有大量的P L C 应用， P L C 将具有高可靠性、 高响应速度、 智能化、 网络化、 高 集成度等特点。 4 结束语 电气设备自动控制采用P L C 控制后， 大大简化了复杂的继电 器逻辑， 提高了系统可靠性， 也一定程度上优化了结构， 降低了 成本。 而且P L C 的使用和维修都很方便， 具有电气知识的人员很 快就能胜任操作及维护的工作。 多方面的优势和特点为P L C 在 工业控制系统的推广提供了一种的借鉴模式。 [ 参考文献] [ 1 ] 史国生．电气控制与可编程 控制器技术 [ M ] ． 北京 化学工业出版社 ， 2 0 0 3 ． [ 2 ] 陈忠华． 可编 程控制器 与工 业 自动化系 统． 北京机械工业 出版社 ， 2 0 0 6 1 一 l 5 ． [ 3 ] 赵化 启， 等． 电气控制与可编程控制器． 电子工业出版社， 2 0 0 9 ．