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PLC自动化控制优化探析

2017-07-09王博

科学与财富 2017年18期
关键词:自动化

摘要:改革开放以后,我国的经济得到迅猛的发展,其中工业水平,产量逐年增高,如何保持这种发展势头一直是我们关注的重点问题。自动化控制作为一种工业的重要控制手段在近年来受到很大的重视。这种控制手段能够有效优化控制,对于工业的整体发展起到积极的促进作用,因此也被逐渐推广到各个具体领域中去。但是在其应用中也不可避免地存在一些问题亟待解决。PLC的应用就是其中的一个重点,目前,PLC在工业自动化控制所起到的作用越来越明显,自然也就值得更多的关注和相关方面的深入研究以促进其发展进步。

关键词:PLC;自动化;控制优化

1PLC简述

PLC是可编程控制器的英文缩写,其通常是在工业环境的基础上发展起来的一套数字运算电子系统,集计算机技术、自动控制技术及通信技术为一体,具有易编程、体积小、可靠性高、组装灵敏及抗干扰能力强等特点。如今,随着我国软硬件技术与开发技术的升级,推动PLC编程过程朝着简单化的方向发展,而且不管是PLC系统还是其相关功能都得到了明显的提升。此外,PLC在我国越来越多的领域得到广泛应用,如轻工业、化工业、冶金业及电力业等领域。作为现代工业控制的主要手段,PLC在一定程度上推动了机电一体化的发展步伐。在工业自动化控制领域,PLC所涉及的范围比较广,如模拟量控制、开关量控制、位置控制、系统集中控制、电动机变频调速控制等。随着信息技术的不断发展,有效的推动PLC的更新和发展,并且PLC朝着小型化的趋势发展,小型的PLC同样具备多方面的功能,如高速输出功能、32位高速计数器、中段功能及脉冲捕获功能等。另外,小型PLC也有一些非常突出的特殊模块,如基于模拟量的位置控制模块、输入输出模块及温度调节模块等。

2PLC自动化控制系统优化设计策略

2.1提高PLC自动化控制系统的抗干扰能力

PLC控制器件大多应用于环境恶劣的工业现场,PLC控制器在正常的工作运转器件会受到周围环境、周围设备、周围电子信号等各种各样的干扰。其中最常见的干扰是:电弧干扰、反电势干扰、共模干扰及常模干扰等。为了提高PLC控制系统的抗干扰能力,常采用的方法有:

PLC控制系统的电源要添加隔离变压器,有效降低电流流经电源线时造成的干扰,并且隔离变压器应做接地处理,为了增强隔离变压器的抗干扰能力,还可以防止滤波器于隔离变压器之前,进一步降低信号干扰。

抑制感性负载:电感性负载在电路中具备储存能量的作用,当PLC电路中感性触电短路之后,感性负载周围会释放出大量的电能,并且由此产生电弧,电弧不仅会对电路产生干扰,而且还有可能烧毁电子元器件,为了在PLC电路中抑制感性负载引起的干扰甚至破坏,需要在感性负载两端并联浪涌加以抑制。

接地良好的PLC系统可以良好地抵抗电路中的电磁干扰,而且当电路中电压波动时,也可以避免电压冲击对电路及PLC控制系统造成的损害。不同类型的PLC控制系统采用不同的接地方式,综合运用并联接地及一点接地方式,有效避免电磁干扰及电压冲击。

PLC自动控制系统周围所处的电路系统中,电线之间电流流经时会产生电感及电容,电感电容对电路产生信号干扰,为了尽可能降低这一部分干扰作用,应尽可能为交流电路、直流电路分别采用不同的电缆线路。

2.2提高PLC自动控制系统的可靠性

影响PLC自动控制系统可靠性的因素是多方面的,包括PLC自动控制系统本身设计的优良与否,周围电路的干扰、硬件的设计,软件的设计、PLC系统周围环境恶劣程度等。PLC原件及控制系统正常工作环境在0~55℃以及35%~80%的湿度条件下,PLC能保证较长寿命高效率运行,军工产品或原件的PLC自動控制系统能够承受的温度及湿度范围更加广泛。此外PLC控制系统环境内的尘埃、油烟、水蒸气、酸碱性挥发气体等都有可能造成PLC原件或整个控制系统的不同程度损毁,因此,特殊领域采用特殊手段保证PLC运行环境是必要的。

3PLC在工业自动化控制中的应用注意事项

为了更好地使PLC发挥自己的作用,就必须进行科学的操作,注意一些要点。例如,对PLC运行环境的控制,尤其是湿度的检测和控制,PLC的应用容易受到较大湿度的影响,空气过于潮湿会降低设备的工作效率,甚至会发生短路等危险。因此,需要工作人员进行监控,发现湿度过高,立刻进行相关的处理。此外,温度也是PLC正常运行的重要指标之一,过高或过低的温度都会对其运行产生不利影响,工作人员应该尽量保持常温。另外由于设备在运行过程中往往会产生热量,还要格外注意散热,对设备的外罩应该进行散热设计,或者可以专门配备风扇等来进行专门的散热工作。

4PLC在工业自动化领域中的发展趋势

目前,在工业自动化控制领域虽然PLC得到了广泛的应用,但是其中存在的“软硬件体系封闭”问题、各大公司结构不相同、专用总线、专用通信网络协议等不兼容问题的影响,将会限制PLC在工业自动化领域中的发展。然而在工业自动化控制领域中,PLC具有非常广阔的发展前景,主要体现在以下三个方面:PLC可以实现设计、功能与产品等多方面协调发展。如今PLC为了能够在市场发展中站稳脚步,开始不断进行自身的改进和创新,而且自身的种类也在不断的丰富;基于高速度与大容量的推动,PLC可以实现对运算能力的升级。如今,设备价格下滑与容量加大的状况在PLC行业变得越来越突出。因此,PLC控制系统在存储设备中得到了广泛的应用,根据PLC控制系统的使用现状可知,在不久的将来将会实现PLC控制系统的有效升级;PLC编程语言朝着高级化、多样化的方向发展。中型PLC与小型PLC通常是以梯形图语言进行编程的,而随着高级PLC编程语言的出现,使PLC编程语具有更广阔的发展前景。

5结论

作为一种控制标准设备PLC将在工业自动化控制领域得到广泛的应用。目前,随着PLC应用领域的不断扩大,使PLC朝着高级化、多样化的方向发展,而且应用性能更加可靠,在各个领域开始得到广泛的青睐,有效的推动了我国工业行业的发展。

参考文献:

[1]杨金鸿,肖丰霞.PLC在工业自动化控制中的应用研究[J].科技传播,2016,09:203-204.

[2]朱明伟.PLC自动化控制系统优化设计探究[J].信息通信,2016,09:280-281.

作者简介:

王博,男,1997年1月,沈阳科技学院,信息与控制工程系.自动化专业-14年1班, 学号143220103

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