PLC在工业电气自动化中的应用研究
摘要: PLC技术本身的可编程能力是较强的,在面对不同需求、专业、工序等的过程中,PLC技术能够针对性制作出所需编程运行体系,相应存储器的设置也能够迅速实现,因此,将其作用于电气自动控制之中,电气自动控制系统的稳定运行,就能够得到更为良好的保证。基于此,本文将针对PLC技术在工业电气自动化中的应用,进行具体的阐释与全面的剖析。

前言:PLC全称可编程序逻辑控制器,是通用工业自动控制设备的一种,主要基于微处理技术而运行的,在工业环境下,能够控制模拟量、开关量,在机械系统等的自动控制领域,应用较为广泛,是工业控制的标准设备,工业电气自动化领域如果能够将这种技术设备的作用,进行及时有效的发挥,电气自动控制系统高质量运行,就能够得到充分保障。

1PLC关键技术

关于PLC关键技术的分析主要包含以下两方面:第一,数据信息自动化处理分析:在当前社会发展水平的提升中,人们对于电力资源的需求呈现出一种与日俱增的趋势,这就使得电气工程控制系统中,所包括的数据信息量也表现出一种不断增多的特点。发挥中央处理器作用促使电气自动化系统在无人状态下,自动进行相关数据信息的有效处理,并且能够推进后续分析、运算等的有序完成,此外,控制系统的强化、数据自动转换的完成也能够迅速实现[1]。第二,顺序控制分析:和传统机电控制系统相比,在顺序控制之中,对于PLC技术的应用,其优势是较为显著的,其不仅能够达到良好的节能效果,同时能够将系统运行效率,进行及时有效的提升,如果推进其与信息存储模块的结合,工艺流程控制效果的强化也能够得到良好保证。作为可编程序控制器,在上文中已经提及,其是一种基于微电子技术和计算机技术而发展起来的工业计算机系统,具有专属性特点,且应用经验丰富,效果较好,而在实际进行该技术应用的过程中,要对其结构图有所明晰(如图1)。

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图1 PLC结构展示图

2PLC在工业电气自动化中的应用研究剖析

为探究PLC在工业电气自动化中,所能够展现出的核心应用价值,笔者将以“机械手”控制系统设计为例,进行其具体应用研究的探索。

2.1设计原则

第一,低成本。在市场户经济时期,设计工作开展必须要注重成本控制,使一些企业有能力使用机械手,避免成本过高导致其无法推广使用的问题发生。所以,在设计过程中,需要对整个系统的成本进行控制。第二,精准性。基于PLC系统进行气动机械手控制系统设计,主要是为了实现智能化管控,实时监督机械手的情况,然后对其进行针对性管理,保障机械手可以按照要求精准操作,减少操作误差。所以,设计工作开展必须立足于精细化原则,改变原有的粗放模式,通过精准度提升进行机械手服务质量的提升,满足现实需求。

2.2PLC选型

PLC选型需注重与喜爱5方面,①机型统一:本研究中虽不需要进行上位计算机的配备,但是为保证管理、采购顺利,机型统一也需要保证。在本研究设计之中,所选取的型号是FX2N-64MR-001,尺寸是220mm×87mm×90mm,合计总数64点到32点进行输入,DC为24V。价格与性能都十分优越;②系统可靠性满足:一般系统PLC即可满足本设计要求;③结构型式:本研究设计系统结构较为简单,确定选择整体式PLC结构类型;④功能要求满足:本研究系统设计仅需以开关量形式来控制,一般小型PLC即可满足需求;⑤合理安装方式:成本考量为第一要素,确定选择中式安装形式。

2.3容量确定

在PLC容量的确定中,包含①实际输入点数:其中会包括启动按钮、急停按钮、左旋极限传感器、停止按钮、颜色传感器等共28个输入点;②实际输出点数:包括手臂右旋—左旋、上升—下降、吸物—放物电磁阀动作等共计12个输出点;③应选择PLC点数的确定:对于其的确定需要I/O点数量的合理选用,还需考量被控对象实际需要,而后再以10%-15%裕量来确定,本研究设计确定实际需要输入、输出点40个,因此PLC输入、输出点确定为48个较为适宜;④同时接通输入、输出点数量的确定:前者需保证同时接通数量在输入点数的60%以下;后者需要保证点数在同一公共端输出点的60%以下[2]。

2.4程序设计

有关PLC控制系统程序设计主要包括初始化程序设计、回原位程序设计、自动程序设计三个部分。其中,初始化程序设计,主要对定时器和状态继电器等原件进行复位,并为后续程序执行建立基础,本次设计选择的PLC能够产生初始化启动脉冲;回原位程序设计,机械手运行或者封头冲压过程,设备启动需要保持初始位置一致性,初始位置状态为:机械手吸盘为真空状态,气缸为原始状态;自动程序设计,具体包括自动模式顺序功能图(FSC)和自动程序梯形图两部分。自动模式顺序功能图,需要按照一定的顺序执行控制过程程序,设计时,当自动控制系统确认机械手为与初始位置时,控制系统将会自动转变为自动运行状态,整个流程如图2所示,机械手接受到控制系统指令之后,会按照预定程序,周期性运行,直到人工按停位置[3]。自动程序梯形图设计时,设计与冲床联动的程序,当机械手完成操作后,PLC便会发送指令,冲床进入工作状态,如果机械手完成操作,且某一区域货物堆积,系统便会自动报警。

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图2自动控制操作流程图

结论

综上所述,PLC技术在工业电气自动化中的应用,已经成为行业发展主流趋势。本文以及与PLC应用的机械手设计,进行了PLC在工业电气自动化中的实际应用研究,并从PLC关键技术、PLC在工业电气自动化中的应用研究剖析两个角度出发,对PLC技术应用效用、价值的具体展现,做出了详细的阐释,希望能够为工业电气自动化领域的相关研究工作开展,提供一定的思路、借鉴,同时,也希望能够通过本文的阐述,更好的推进PLC技术在相关领域中的普及应用。

参考文献

[1]龚艳艳.PLC技术在工业电气自动化中的应用研究[J].信息与电脑(理论版),2022,34(19):10-12.

[2]张银行.智能化供配电系统在工业电气自动化中的应用与研究[J].电子测试,2021(4):125-126+14.

[3]李所.工业电气自动化中PLC电路的运用研究思路构架实践[J].新型工业化,2020,10(11):54-56.