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可编程控制器在电气控制中的应用研究

2016-03-21孙静宇

卷宗 2016年1期
关键词:可编程控制器电气控制应用

孙静宇

摘 要:随着社会经济的不断发展,我国已经逐渐进入工业化时代,根据四个现代化的要求,工业未来的主流发展方向就是实现现代化。而工业现代化的实现则必须以电气自动化技术为支撑。可编程控制器是一种较为先进的控制器,在电气自动化领域具有广泛地应用。因此,进行有关可编程控制器的研究十分必要。本文将结合可编程控制器的工作原理以及工作特点,分析和研究可编程控制器在电气控制中具体应用的方法,希望对以后电气自动化控制技术的发展能有所帮助。

关键词:可编程控制器;电气控制;应用

可编程控制器具有控制水平高的特点,在工业领域中具有广泛地应用。无论是机械制造还是工业自动化控制都需要使用到可编程控制器。可编程控制器的出现大大提高了工业控制技术的水平,促进了工业的进一步发展。本文将从介绍可编程控制器入手,介绍可编程控制器在电气控制中的具体应用范围以及相比于其它控制器的优势,举出可编程控制器在电气控制领域中的具体应用实例,分析可编程控制器未来的发展方向。

1 可编程控制器简介

1.可编程控制器的概念

可编程控制器是以计算机技术为基础的一种通用控制器。在工业实践过程中我们通常称之为PLC。所谓的可编程控制器就是指可以利用计算机编程技术来控制设备的运行,从而实现对设备进行自动控制的目的。近年来,随着计算机技术和控制技术的不断发展,可编程控制器的功能也变得越来越强大。在可编程控制器刚刚出现时只具备简单的几个功能,例如,逻辑运算功能、顺序控制功能等。现在,可编程控制器具备的功能远远超出了当时的预想,不仅可以实现家庭自动化应用的功能,同时还可以被应用于商业、工业、公共事业等多种不同的领域中,为人们的生活和工作提供了极大的方便。

在没有可编程控制器前,工业领域中大多采用继电器和接触器进行控制操作。这两种控制方式对于工业的发展也有一定的帮助。但是,这两种控制方式存在较大的弊端,远远达不到可编程控制器的工作效率。因此,当可编程控制器出现以后,在较短的时间内就取代了上述两种控制方式,成为工业领域中使用频率最高的控制设备。

2.可编程控制器的特点

可编程控制器相比于其它的控制设备而言具有显著的优势。首先,可编程控制器虽然需要编程操作,但是编程过程中比较简单,操作人员经过简单地培训就可以掌握编程的方法。而且,可编程控制器的安装和后期维修保养都比较方便。如果需要进行系统升级或者是需要重新编辑系统花费的时间比较短,不会影响正常的控制工作。其次,可编程控制器的抗干扰能力比较强,具有很好的稳定性,工作过程的可靠性比较高。在工作的过程中耗电量比较小。最后,可编程控制器的体积比较小,移动比较方便。

2 可编程控制器在电气控制中应用范围和优势对比

1.可编程控制器在电气控制中的主要应用范围

可编程控制器在电气控制中具有广泛地应用。但总体来说,可编程控制器在电气控制中的应用可以分成下述几种。第一,是在开关控制领域中的应用。在没有使用可编程控制器前,通常是使用继电器作为开关控制的设备。但是因为可编程控制器具有两种控制方式,即逻辑控制和顺序控制,从而可以实现同时控制多台设备的目的。所以,在开关控制领域中可编程控制器逐渐取得了继电器;第二,是在分散控制领域中的应用。所谓分散控制就是指在每一个控制对象中都安装可编程控制器,这样就可以通过可编程控制器进行信号传递,从而实现对所有控制对象进行联合控制的目的;第三,是在模拟量控制领域中的应用。可编程控制器在模拟量控制中的应用主要对流量、液位变化等具体变化过程的控制;第四,是在集中式控制领域中的应用。集中式控制和分散控制具有相同点,就是可以利用可编程控制器对所有的设备进行监控,但是集中式控制方式只使用一台可编程控制器,集中起来对设备进行监控。

2.可编程控制器和其它控制设备的优势对比

本文主要以可编程控制器在开关控制领域中的应用为例,分析可编程控制器相比于继电器、单片机控制的优势。首先,介绍继电器在开关控制领域中应用的劣势。继电器一次性的投入成本比较高,在使用的过程中能耗比较大,而且采用的是单一控制方式,难以对多台设备实施有效地控制,出错率比较高。其次,介绍单片机控制在开关控制领域中应用的劣势。单片机设计过程比较复杂,编程的难度比较大,而且使用的范围比较小,只能用于单一成品的生产系统中。最后,介绍可编程控制器在开关控制中应用的优势。可编程控制器可以实现对多台设备同时进行控制的目的,使用过程中的能耗比较低,经济成本也比较低。在后期使用的过程中可以根据需要进行系统编辑和升级。

3 可编程控制器的具体应用介绍

可编程控制器在控制领域中最为普遍的应用就是对普通电气设备进行控制。本文以全自动洗衣机为例,介绍可编程控制器在电气控制中的具体应用。首先,介绍全自动洗衣机的主要功能,其中包括洗涤、脱水等基本的功能,同时还包括水量控制、洗涤方式选择等辅助功能。可编程控制器在全自动洗衣机中应用的具体情况如图1所示。

在洗衣机的可编程控制器系统中已经有多种应用程序,这些应用程序都代表着某些具体的功能,是洗衣机制造商在生产的过程中就已经编写好的程序。人们在使用的过程中只要按照需要选择特定的程序即可。可编程控制器会根据人们选择的程序进行一系列的操作。第一步就是要将电机等关闭,然后打开进水阀门,之后再控制电机,使其进行正反转。人们在使用前会设定洗涤的时间,当洗涤时间到了以后可编程控制器会自动停止进入下一步骤,即脱水。在启动脱水程序前,还会涉及到脱水失衡报警等其它控制过程。完成设定的脱水次数任务以后,可编程控制器会自动停止运行。

4 可编程控制器的未来发展方向分析

随着计算机技术和控制技术的不断发展,可编程控制器的应用范围将会不断扩大,在生活领域中的应用将会越来越多。例如,可以将可编程控制器应用于楼宇照明系统中。这样不仅可以实现对整个照明系统进行实时监控的目的,同时还可以降低楼宇照明系统的能源消耗量。此外,还可以将可编程控制器应用于冰箱、空调等家用电器中,从而实现自动化控制家用电器的目的。

5 总结

总之,可编程控制器的出现对于电器控制领域的发展具有重要意义,大大提高了电气控制的效率。未来,随着可编程控制器的不断发展,其应用范围会变得越来越广泛,其自动化程度也会大大提高。

参考文献

[1]吕丽荣. 可编程控制器在电气控制中的应用[J]. 内蒙古科技与经济,2012,05:93+95.

[2]韦永恩,穆青. 机床电气控制中可编程控制器(PLC)的应用浅议[J]. 数字技术与应用,2014,11:23.

[3]李克培. 可编程控制器(PLC)在铣床电气控制及故障诊断中的应用[J]. 电子技术与软件工程,2015,03:187.

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