工业电气自动化主要涉及到电子电力、信息与网络控制、机电一体化等技术领域,在工业生产当中,应用电气自动化技术能够有效实现工业生产的自动化管理。随着我国计算机技术以及电子技术的迅速发展,电气自动化技术在工业领域的应用范围也更加广泛,这不仅能够有效提高工业企业的生产效率,还能有效改善工业的生产环境。目前,以高科技为手段的PLC技术已逐渐在工业电气自动化开始应用,这能够有效保证工业生产的安全与稳定,促进工业生产的发展。
1.PLC的工作原理
随着我国时代经济的发展,大致可以用三个阶段来说明PLC的工作原理特点。第一阶段是输入采样阶段,在离散的时间间隔中取得的信息数据需要用扫描的方式来读取。它主要指的是在由一个主体功能构成的模块中存储数据,完成输入相关的数据操作以后,用户程序会执行接收到的这些数据并输出。在此阶段,数据处理的单位不会随着相关技术的变化而变化,这样相关数据就会得到应有的质量保障。第二阶段是程序执行阶段,程序执行过程主要指的是扫描用户程序的过程。另外,在进行核算时,应该严格按照规定开展相关工作,这样才能得出准确的运算结果。此过程特别需要注意的是,保证PCL控制器的扫描方式以及核算方式遵循从上而下的原则。由各个触点组成的PLC扫描路线是运算结果顺利得出的关键。用户程序扫描结束后,PLC就会进入第三阶段,即系统输出刷新阶段。在此期间,CPU按照逻辑线圈在储存区的状态和数据刷新所有的输出锁存,再根据相关的处理指令通过输出驱动外部设备。
2.PLC技术的特点
第一,PLC控制系统内部程序是直接存储在内部程序存储器之中的,在PLC内部程序更改之后,在实际应用的时候,也方便了系统程序的更改,并且操作也非常的简单,可以帮助工作人员提升工作的效率与质量,同时也可以满足实际工作量的要求。第二,PLC控制系统本身具有极强的实用性,并且抗干扰性能也不错。在电气自动化控制中,凭借其实际的应用能力,所以也不会对生产的环境产生过大的排斥。另外,凭借其良好的抗干扰能力,所以在日常的运行环节,也可以满足对干扰的有效抵抗作用。第三,PLC控制系统本身的操作很简单,而且系统维护也方便。PLC系统可以实现自我的诊断处理,针对危害较小的漏洞,可以直接实现修复与诊断的处理,如果故障与漏洞较大,那么就需要考虑到初始化的修改,然后经过维修人员的处理就可以满足要求。
3.PLC在工业电气自动化中的应用
3.1开关量控制
PLC在工业自动化控制中的开关量控制主要体现在以下几点:一是PLC最初作为取代继电器而生的一种产品,它集成了开关控制功能,且相对于继电器而言,PLC开关具有线路连接简易、反应灵敏、操作简单、易维护、可信度高等特点。二是PLC开关的控制能力非常强大,它可控制的节点少则十几个,多则几千甚至上万个,大大节省了人力资源,提高了时间利用率,使得系统质量获得极大的提升。PLC开关的设计应该以PLC系统的控制顺序和设计思路为基础,进而绘制出控制系统的直观梯形图,并借助模拟仿真操作来检测系统的状态,保证系统设计的规范性和有效性。三是PLC开关的逻辑控制方式灵活多变,可以在组合与时序、即时与延时、计数与不计数、固定与随机之间进行转换。
3.2控制模拟量
工业生产中的模拟量有电流、电压、速度和温度等,而且这些参数也是连续变化的,所以在工业自动化的生产过程中对这些模拟量的控制力度一定要加强。目前,PLC控制技术的有效转换主要是利用模拟量与数字量之间的A/D、D/A单元来实现的,而对模拟量的控制主要是通过PID功能模块来实现的。当前大型机、中型机和小型机的模拟量的控制都可以利用PLC控制技术来完成。A/D单元是将模拟量转换为数字量,然后将其在PLC控制系统中输入;D/A单元就是将数字量转换为模拟量,然后在外电路中进行传输,同时对控制工业设备的各种参数也是通过PID功能模块了实现的,从而为工业生产的安全性和连续性提供保障。
3.3.系统集中控制
除了上述提到的几种自动化控制外,PLC控制技术还能够在系统自身的集中控制中实现较好应用,系统显示控制与故障检测控制等都属于这一应用的具体表现。例如对于机床设备来说,想要对其进行集中控制就需要借助逻辑错误检测和时限故障检测,这样才能够较好完成机床设备的集中控制,并在出现故障时进行相关故障的报警。
3.4在数控系统当中的应用
在工业产业的发展过程中,离不开数控技术的管理运用。基于PLC技术在数控系统当中的应用,在不断的完善数控系统的过程中,强化了对安全技术流程的管控,使得数控技术有效的应用到工业电气自动化管理过程中。目前工业当中运用的数控系统一般为直线型、连续型以及点位型,在PLC技术的有效融入过程中,整改了以往数控运行系统当中存在的一系列问题和安全隐患,对线路、硬件、以及驱动器之间存在的一系列干扰问题进行改善,提升了数控机床的运行效率,促使工业产业的不断发展。此外,PLC技术还可以有效的解决电气自动化运行过程中顺序控制问题以及闭环控制等各个问题,从而有效的提升工业电气自动化控制的灵敏度与顺序性,避免控制紊乱使得设备运行效率降低的现象。及时对发生的一些数据突变现象以及异常进行监测,合理的进行调节,从而有效的提升电气自动化控制电路运行的稳定性,为工业的发展提供了前提保障。
4.结束语
综上所述,科学技术的快速发展,推动PLC技术的发展进步。在电气自动化中应用PLC技术,有效弥补电气自动化的不足,完善电气自动化,促使产品种类的多元化发展。PLC技术实现了人机互动,大大提高了电气自动化的控制水平,有效融合通信技术与信息技术,推动工业生产的快速发展。因此,需重视PLC技术的发展与改进,以将PLC技术的作用与价值发挥到最大化,推动我国国民经济的快速发展。
参考文献
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