关于PLC的嵌入式风机智能控制系统研究.pdf

科 技 创 新 2 0 1 3 年 第3 2 期 I 科技创新与应用 关于 P L C的嵌入式风机智能控制系统研究 于 丽 佳 黑龙江第二技师学院， 黑龙江 绥化 1 5 2 0 0 0 摘要 风机在我国已有着悠久的历史， 其在我国的各个经济领域中都有着广泛的应用。目前随着电子技术和网络技术的快速 发展， P L C等智能设备开始在工业及信息建设中得以广泛的应用， 且发挥了具大的潜能， 在 自动化控制设备的快速发展下， 人们 开始对P L C进行研究和分析， 以便对其进行更好的利用， 服务于我们的生活和工作过程中。本文针对 P L C的嵌入式风机智能控 制入手 ， 对网络控制 系统进行 了分析 ， 并进一步时风机控制 系统的实现进行 了阐述。 关键词 风机 智能控制 ； P L C控制 系统 前言 风机可以划分为许多种类，在国民经济的各个领域及各种场所都 有着广泛的应用， 其主要是对气体进行压缩和输送， 部分风机在运行时 处于较为恶劣的环境中。 而 P L C作为一种可编程逻辑控制器， 其作为自 动化设备， 不仅在使用上较为方便， 而且还能适应恶劣的环境， 其主要 应用于工业控制方面， 所以P L C在风机 E 进行就用， 不仅能实现智能控 制， 同时也能也使风机的可靠性有所提高。 1风机的智能控制 风机在运行过程中， 为了保证运行的安全， 需要人为的快捷操作来 保证风机能够进行各种反应。控制技术在风机运行 中具有非常重要的 意义， 其作为风机的大脑， 通过其所发出的指令， 使风机的各部分紧密 的联系起来。随着计算机技术的发展 ， P L C的出现， 可以把 P L C看作是 一 种专用于工业控制的计算机， 从而使风机实现智能控制变为可能。 风 机的智能控制需要通过智能运算来实现，这就需要 P L C的嵌入式智能 控制来实现。此系统不仅需要软件的人工智能化， 同时还需要其他硬件 来保证其智能控制的实现， 主要有中央控制器、 软并网控制系统、 无功 补偿控制系统和偏航控制系统等。 I ． I控制系统硬件结构的设计 风机的运行环境较为恶劣， 所以其控制系统需要能够忍受高温、 低 温、 高湿及风沙等自然环境， 同时在恶劣的环境下运行时还要保证其具 有较好的稳定陛和抗干扰性， 只有这样才能保证各项运行参数的准确， 所以对于控制系统的设计不仅要做到科学合理，同时还要具有较好的 高效性。 风机机组控制程序较为复杂， 不仅需要满足一定的控制要求和 控制强度， 同时在控制过程中还有较多的顺序控制环节， 这样就需要频 繁的输入输出各种控制信号，所以需要选择适合的P L C控制器来保证 机组对其控制系统的总体要求。 风电机组进行智能控制设计时， 不仅需 要P L C工作模块来作为其中央控制器，同时还需要专门的嵌人式控制 软件来实现配置的完整性 ， 从而实现对机组的快速调带 l生 能 ， 机组在运 行时， 需要根据各种不同的运行状况和运行时的参数进行及时的调节， 从而保证运行的稳定性， P L C模块和嵌入式控制软件的相互配合使这 一 性能得到很好的保证。 1 ． 2控制电气设备组成 风电机组的控制装置的硬件组成目 前来说主要有主控制柜、计算 机柜、 电容柜、 传感器、 交换机、 执行机构以及传输电缆等。在功率为 7 5 0 K W风电机组中，塔顶机舱柜中的P L C系统模块 S M3 3 1 、 高速记数 模块有 F M3 5 0 、 此外还有接口设备等， 这些模块在这个系统中合并一起 发生控制作用。 而在底部的控制箱中的 P L C 模块主要包括了 C P U模块， 数字量输入模块数字量输出模块，通讯处理器 C P 3 4 0 , 供电则由电源模 块来供给。如此几大P L C 模块一并发生功用，控制整体风电机组的高效 运行。 2网络控制系统 随着计算机和网络技术的不断发展艘工业领域开始对控制和管理 提出了更高的要求 ， 这样也导致 P L C技术得以快速的发展， 从原来的封 闭式的集中体系开始向开放的分布式体系发展，同时在多台控制设备 的组合下 ， 使 P L C 形成个庞大的控制网络， 来实现对各个分布式网络 的控制和管理， 另外也能对网络中的运行设备实现管理和控制。网络控 制系统的运行需要在网络环境下来实现 ， 只有在网络状态下， 各仪器和 设备的运行状况和参数才能将信息实现， 从而通过网络将信息和操作 指令汇集在操作系统中。同时由于操作系统的动态性， 所以其可以将监 视情况有效的显示出来，这样非常有利于工作人员对设备的运行状态 及数据的有效监测， 发现异常时可以通过计算机进行陕速的调节， 并通 过网络迅速下达指令，从而使设备做出新的反应。网络不仅具有共享 性， 同时还有互通性， 这些新指令信息工作人员会很快的看到， 而且能 够进行陕速的查询， 这是由于网络系统拥有个较为庞大的数据库， 可 以将有用的信息进行存储， 以便于查询所用。 3风机控制系统的实现 风电机组所要实现的控制功能需要分或r 1 介独立的任务， 在投入使 用前需要对模块进行软件编程，将指令输入其中， 以达到在人工的操控 下可以迅速完成功能转换萁 中主程序主要完成风电机组的启动、 软并 网、 大小电机的随时切换控制以及发电系统工作参数的优化等 而子程 序主要有停机子程序、 紧急停机子程序、 偏航子程序、 解缆子程序等等， 通过这些子程序， 技术人员可以对风电机组各运行的部件进行即时监 控， 同时系统还会根据不断地记录机器运行的数据， 将其存入指定 的数 据库中。而电气设备是实现这些命令的物理器具所 以整个 P L C 的智 能控制是个庞大的控制原器件的功能组合。 智能控制是 P L C的最重要的优势， 目前在我国社会结构中， 工业 化进程不断的加快 ，能源的消耗及效率问题越来越成为人们关注的重 点。 工业的快速发展像一柄双刃剑样给人们带来好 处的同时， 也使人 类所赖以生存的能源越来越少， 能源是不可再生的能源， 工业的快速发 展使能源的存量越来越少， 这不仅导致人类的生活面临着危机， 同时也 给人类带来了紧迫感， 实现节能减排已成为全世界共同的目标， 所以需 要在生产和生活中提高能源的利用率， 开始向低碳型社会发展， 从而改 变已经被破坏了的环境，这也是我国发展低碳型经济社会急需解决的 重要问题。但在当前工业化发展越来越快速的今天， 能源的 日 益消耗使 有限的能源越来越少 ， 所以 目 前我们在对能源的利用上， 不仅在充分的 提高能源的利用率， 同时还要减少不必要的消耗， 这是解决当前能源危 机的首要问题。 而通过对 P L C 嵌入式的智能控制在工业上的应用， 满足 了当前能源的使用要求， 与低碳型社会的发展相呼应， 顺应了社会发展 模式的需要 。 4结束语 P L C作为控制元件 其功能大， 操作性强， 同时也是人类智慧的一种 体现， 它的使用有利于人类对生活与生产中各项设备的运行和发挥功效 进行科学及时地管理控制。最能体现出其优势的是在嵌入式系统的辅 助下通过智通控制策略可以将其功能发挥到最大，为人类更好地服务。 参考 文献 【 1 】 邵美萍．基于 P L C的嵌入式智能控制策略探析叨． 科技创新导报 ， 2 0 1 1 ． [ 2 ] 陈晗． 张驰． 嵌入式智能控制 系统的开发与实现叨 ． 企业科技与发展 ， 2 OO [ 3 ] 陶嘉龙．嵌入式智能控制器研究【 1Ⅵ ] ． 沈阳 沈阳工业大学， 2 0 0 7 ． 授权服务、 门户服务、 内容服务等， 为系统提供灵活的权限控制策略。 3结束语 本系统建设的目的是为了提高对入网车辆的监控能力，以保证车 辆的安全。在系统架构上使用了物联网技术， 对远距离高速行进中的汽 车进行信息采集， 具有识别率高、 耗能低的特点。为保障信息传输的有 效性， 系统采用云计算技术进行系统整体构建， 具有按需计算、 弹性扩 展、 高可用性和高可靠性等特征， 并保证了计算的快速性和准确性。系 统采用虚拟化技术整合系统基础硬件和软件资源，大幅减少系统管理 和维护的工作量， 降低了运行成本。本系统采用移动通信网和公安专网 作为系统接入网， 提高了汽车信息的安全陛和传输可靠眭， 在对车辆全 面防护的同时降低了成本。 在对汽车进行定位和跟踪上， 本系统利用电 子标签技术 ， 能准确定位车辆的地理位置， 及时追 回被盗汽车， 有效打 击汽车盗窃行为。 综上所述， 基于物理网的车辆智能管理系统整合了公 安、 交通、 汽车维修等机构资源， 在提供防盗服务外， 还提供了救援及维 修等其它服务， 全面保障了车辆的安全运行， 对现代物流网技术的广泛 应用具有积极推动作用。 参考文献 [ 1 ] 周涛， 胡或．基于无线传感器网络的智能家居安防系统叨．2 0 1 0 ． [ 2 1 彭巍， 等． 物联网业务体系架构演进研究叨．移动通信 2 0 1 0 ． 一 2 7