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自动化控制系统中PLC技术的有效应用

胡海东 王刚

内蒙古新特硅材料有限公司 014100

摘要: 在新形势下,有必要加强设备自动化控制,提高自动化控制系统的运行水平,保证控制效果,提高社会发展水平,激发社会发展活力。由于PLC技术对于提高自动化控制水平具有积极意义,因此可以积极运用PLC技术,强化设备自动化控制效果。
关键词: PLC技术;自动化控制;应用
DOI:10.12721/ccn.2023.157094
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在现代自动化控制项目中,PLC技术得以广泛应用。以PLC可编程逻辑控制器作为系统核心,在无人工干预条件下维持系统与现场设备有序运行,对提升工作效率、保障作业安全、精简控制流程具有重要的现实意义,也是自动化控制技术体系的必然发展趋势。

一、PLC技术的工作流程

第一,在输入采样环节,按顺序扫描全部输入状态及数据,根据扫描结果,把状态数据分类存储I/O映象区单元,单元内状态数据在后续环节不会发生改变。

第二,在程序执行环节,提前根据系统控制需要编写用户程序,主要以梯形图作为用户程序,微处理器按照从上到下的顺序扫描梯形图,对梯形图内各条控制线路加以逻辑运算,按照运算结果刷新存储区内或I/O映象区内的对应位状态,判断是否执行各项特殊功能指令,确定执行指令后直接存取I/O点,同步更新映象寄存器。

第三,在输出刷新环节,在程序扫描完毕后,微处理器根据I/O映象区对应状态数据刷新指定输出锁存电路,最终通过电路驱动现场设备或末端执行机构,控制设备展开对应动作,即可完成输出执行过程。

二、PLC技术的应用路径

(一)顺序控制

工程开展的过程中,顺序控制是其中的重要核心,其不仅能够完成对系统整体的改善,还能让针对性生产的开展顺序存在标准化、系统化特点。与此同时,随着PLC技术的信息水平快速提高,其中产生的信息模板正在逐渐趋于完善,并让相应的自动化控制水平不断提升;从顺序控制的角度上来讲,该技术在使用时,还能依旧内部总线完成系统的管控,实现对设备的远距离操控、与主控制层连接,然后根据设备的使用要求,完成对远程设备的控制工作;依据控制站与设备传感器之间的连接,还能让人员在显示屏上知晓设备目前的实际情况,完成对其的远程监控,让生产工作实现精细化的转变。不仅如此,在PLC技术功能逐渐完善的情况下,还可以在顺序控制阶段进行设备使用情况动态监测,让设备操作者能够结合运转情况、生产标准进行调节指令的传送,从而将自动化控制任务的针对性不断增强。

(二)开关控制

以往控制系统在运转的过程中,主要是依据相应继电器的开关状况来达到操控目标,但该元件中较为复杂,并且设备的运行速度过于缓慢,再加上长期通电反应产生的制约,这让其在生产进行时经常出现短路问题,从而对系统产生了严重干扰。正常情况中的工业自动化操作系统内部,开关量较为常见,简单来讲便是对设备开、关的控制。与此同时,与传统的控制措施相比较来讲,PLC技术主要在开关量上的管控,其可以完成实时性的短路保护工作;在编程系统、编辑控制器下,达成对设备的动态性检测工作,防止内部出现短路的问题;还能够在保障运行效率大幅改善的基础上,实现对开关量控制的优化;开关量控制工作还可以依据目前输入的组合、顺序,来让其产生开关量方面的输出,并让系统依据规范顺序完成任务。开关量控制工作主要有:手动、半自动、自动三种,并且其中的编程设置工作更加灵活。除此之外,工作进行中,操作人员还要在人机交互的前提下,完成对多个开关点的控制,这不仅对设备控制需求进行了满足,还能将工作效率大幅提升,从而让系统稳定、安全运行。

(三)闭环控制

工程操作人员在对PLC技术合理使用时,可以根据模拟量来完成对设备的闭环控制,并在该基础上实现多样化指标的变化,开展对设备的针对性控制,其中主要涉及了设备流量、转动速度、内部温度等元素。与此同时,在设备运行中,操作者依据对变频器、电控调节阀的应用,能够让人员依据对监测系统的利用完成对相应数量的采集,之后将得到的状态内容传送到设备处理中心,然后将相关信号转为直流电、直流电压信号,接着通过PID控制模板的科学操作,将其转变为数字量,再传送到设备控制中心内部,并在系统程序的管控下完成数字化判断工作,最后开展对操作指令内容的下达,从而实现在PLC技术下的设备闭环控制工作。

(四)数控机床

PLC技术在使用过程中,可依据对设备的调节来完成对系统、机床自动化的控制工作,这不仅能够避免在实际生产中出现异常情况,还能实现对接触器、继电器等相应元件的优化管控,并将其中存在的隐藏性风险因素找寻出来,让技术自身具备的稳定性优势充分展现出来。与此同时,在实际生产工作进行中,PLC技术还能让设备运转问题出现区域点以画面的方式表现出来,完成对系统的高效监督、管理、控制,然后在PLC技术的帮助下完成对其的精准化管控,让系统能够长时间处于灵活运行情况下。除此之外,PLC技术在使用时还存在良好的灵活性特点,可以将能源消耗数量大幅降低,并在行业长久发展中产生良好的推动力。

(五)程序编译

PLC技术与程序编译工作结合时,能够有效帮助操作者完成自动化扫描控制工作。以往的程序编译进行时,需要与不同体系工程结合完成操作,因此该技术可以实现便捷化、自动化的分别管控工作。与此同时,在设备运行时,还需要相应人员依据前期的真实需要完成程序编制,之后通过CPU完成对运行状况的监测、指令信息传达,然后与不同IP地址的结合,让其实现周期性、循环性的作业开展模式。除此之外,在实际工作进行中,操作人员依据对扫描功能的使用,还能实现输入、输出信号内容的形式改变,以及对程序的编译操作。PLC技术作为复杂程度较高频的嵌入形式系统,编译器是其重要的组成部分,一般编程工作在进行时由于注重方便性会使用梯形图开展,这让PLC技术无法有效识别,但相应软件的应用能够让图形转变为语句指令,再传送到相关控制系统中,实现系统的稳定运行。但随着PLC技术的快速进步,当前其在程序编译中的使用涉及了流程图语言、指令表语言等,以及模拟量、开关量的使用,完成对设备的自动化控制工作[3]。

(六)集中控制

将PLC技术与设备自动化控制结合后,通过相应的监控功能,完成了对设备的集中管控。与此同时,通过利用PLC技术将设备之间有效连接,还形成了合理网络体系,之后便可以依据对其的使用,来完成对设备情况的监测、控制,实现对其的集中化管控目标。但在该工作进行中,主要目标并不是要对个别系统的自行管理情况杜绝,而是要在结合网络体系基础上,实现对全部内容的分别控制,然后在该技术上完成对工作量的持续改善。不仅如此,在生产企业工作进行中,大多数还存在人工控制操作、生产流水线的情况,使传统控制体系在应用中无法实现对全部的零断层控制,但PLC技术能够在远程监控、集中控制等一系列能力上,完成对设备的分别控制,最后通过主机控制中心实现监测、管控一体化的操作,来让公司设备可以实现高效运转。

结语

综上所述,为打造功能齐全、运行稳定的自动化控制系统,挖掘设备与自动控制技术价值,应将PLC可编程逻辑控制器作为自动化控制系统的核心,掌握PLC技术在开关量控制、数据采集、模拟量控制等方面的应用方法,提升自动化水平。

参考文献

[1]邢西宁,郑杰.论PLC技术在设备自动化控制中的应用[J].矿业装备,2022(05):4-5.

[2]周志宏,周祺畅.基于PLC的自动化控制系统的配置及组态分析[J].时代汽车,2022(17):13-15.