電氣控制與plc技術論文
在電氣行業(yè)的實際工作中，PLC技術的加入對其發(fā)展起到了很大的促進作用，在改進完善電氣系統(tǒng)的同時更提高了電氣控制的工作質量，對電氣行業(yè)今后的發(fā)展有著重大影響。 下面是學習啦小編整理的電氣控制與plc技術論文，希望你能從中得到感悟!
電氣控制與plc技術論文篇一
電氣控制與PLC技術研究
在現今高科技水平的帶動下，所有技術設備都在不斷的升級，對電氣控制系統(tǒng)的要求也變得越來越高。在電氣行業(yè)的實際工作中，PLC技術的加入對其發(fā)展起到了很大的促進作用，在改進完善電氣系統(tǒng)的同時更提高了電氣控制的工作質量，對電氣行業(yè)今后的發(fā)展有著重大影響。
【關鍵詞】電氣控制 PLC技術 探析
PLC從外觀來講，具有體積小質量輕的特點，小型的PLC底部尺寸一般不超過100mm，質量不超過150g，所以在安裝方便，和電氣系統(tǒng)組裝容易。PLC應用范圍廣泛，一般的電氣控制場所都可以使用，尤其是數據應用能力在數字控制方面的運用更為廣泛。另外，抗干擾技術的應用更使電氣控制系統(tǒng)運行的安全性和可靠性提供了有力保障。PLC外部檢測系統(tǒng)的設置，為自身內部和系統(tǒng)外部的故障檢驗提供了良好的條件。而且，PLC的安裝操作簡單易懂，對于從事電氣控制方面的人員來說掌握起來也比較容易。儲存邏輯是PLC技術在實際應用中所使用的，接線比較簡單，這樣也方便日后維修和改造，在減少工作量的同時又提高了工作效率。
1 PLC技術與電氣控制融合后的工作流程
電氣控制主要是通過對電氣設備一次和二次回路控制來確保設備正常運行，其在現代工業(yè)自動化方面已經成為一個不可缺少的重要角色，更是推進工業(yè)自動化發(fā)展的重要武器。而PLC技術的實質就是一個控制器，專門用于專業(yè)控制，主要利用計算機、通訊技術、自動化等技術發(fā)展起來的通訊控制器。PLC技術與電氣控制技術融合可以生成強大的抗干擾能力和自我診斷能力，完善電氣的控制系統(tǒng)的同時有效排除系統(tǒng)中故障。
目前，PLC技術在電氣控制行業(yè)的應用十分廣泛，很多企業(yè)開始逐漸重視這些外來技術的引進，作為現代電控行業(yè)中的重要角色，PLC技術的應用將會在很大程度上推動電氣控制行業(yè)的發(fā)展。同時，想要PLC技術與電氣控制合理融合就必須要對PLC技術有一定的掌握和了解，這是PLC技術能夠更好的運用于實際的前提條件和重要基礎。此外，PLC技術在工業(yè)體系中也有著廣泛應用，如石油、建材、鋼鐵、化工、電力、機械制造、汽車、交通運輸等。
結合PLC的工作流程，根據實際工作經驗，將PLC技術與電氣控制融合后的工作流程劃分為三個階段。主要有收集和輸入原始數據、用戶程序執(zhí)行、刷新輸出。
(1)采取收集數據是PLC工作進程的第一步。通過掃描的方式依次讀取并存儲輸入狀態(tài)點和數據，同時存入I/O映像區(qū)中的相應單元。完成后，進入用戶程序執(zhí)行和輸出的刷新階段。在這一階段，I/O映像區(qū)中相應單元的狀態(tài)和數據不發(fā)生改變。
(2)在第一步完成的基礎上，對用戶程序按照由上到下的順序掃描。用戶程序是執(zhí)行階段，具體的實施中，先掃描用戶程序左邊的控制線路，同時依然遵守由上到下和由左到右的順序對觸點構成的的控制線路進行邏輯運算。同樣，在I/O映像區(qū)內單元中的狀態(tài)和數據也不會發(fā)生變化，但其他輸出點和軟設備在I/O映像單元區(qū)域或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)域的狀態(tài)和數據都可能會發(fā)生變化。
(3)PLC工作流程的最后階段，即輸出刷新階段。在用戶程序掃描結束后，PLC就會進入輸出刷新階段。此階段中，CPU按照I/O映像區(qū)相應的狀態(tài)和數據刷新所有輸出鎖存電路之后再由輸出電路完成相應設備的驅動設置是PLC的最后輸出過程。
PLC的工作流程與大部分其他的機械設備相似，是一個周期循環(huán)的過程。這三個工作階段是循環(huán)運行的，每進行三個階段為一個周期。PLC技術與電氣控制技術的融合在提高工作效率的同時又節(jié)省了故障和開發(fā)研究的開銷。
2 PLC技術在電氣控制應用中常見的問題
系統(tǒng)控制出現故障。可能由于線路老化、周圍環(huán)境破壞等原因造成控制出現故障，進而無法將信號傳遞給系統(tǒng)內部，也就無法完成對數據的接收、加載和轉換，同時對系統(tǒng)發(fā)出的其他執(zhí)行命令也沒辦法接收。
數據收集和傳輸故障也可能是由于開關一類的設備操作不到位造成的，例如打開、閉合不徹底，致使無法接收或接收錯誤信息，造成控制運作出現錯誤，系統(tǒng)無法正常運行，即造成了PLC無法接收信號控制系統(tǒng)出現故障。
設備開關和現場變送器的自身故障也是使PLC技術無法正常工作的原因，引發(fā)故障的原因可能是接線接觸不良，出現破損等，同樣也會造成以上PLC控制分析系統(tǒng)無法接收數據和進一步的處理。此外，人為操作出錯也是造成系統(tǒng)故障的原因之一。
3 PLC技術問題相應的解決方法
對輸入PLC控制系統(tǒng)信號的可靠性加強注意。保證所有的現場設備和相關部件的性能完好，杜絕由于設備自身零部件問題造成信號無法正常傳送和接收的現象發(fā)生。此外，更新改進主界面功能模塊設置也有利于減少控制的出錯。
完善系統(tǒng)設置，使其更加具有可靠性、自動化、網絡一體化。在PLC電氣控制系統(tǒng)遭受破壞或出錯時，起到預警系統(tǒng)的報警作用，這項功能在PLC系統(tǒng)控制里十分重要，能夠有效的對工作情況進行監(jiān)控，減少了由于指令出錯帶給系統(tǒng)的損失。確保PLC周圍的運行環(huán)境，及時排除干擾因素，實施24小時監(jiān)控。
加強人員的技術培訓，提高業(yè)務能力和自身素質修養(yǎng)，鼓勵員工學習新技術、新的方法和技巧來提高工作質量。
4 總結
面對如今高科技迅猛發(fā)展的形勢，在任何領域如果想要健康長遠的發(fā)展，就必須不斷的學習掌握新的技術，只有對新技術和設備做好充分的了解和學習并合理應用，才會真正的有所收獲。PLC在電氣控制方面發(fā)揮著巨大的推動作用，二者的融合將會在很大程度上促進電氣控制行業(yè)的進步發(fā)展。
參考文獻
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作者簡介
張車(1981-)，男，江蘇省張家港市人。本科學歷。中級工程師。研究方向為電氣自動化控制。
作者單位
張家港沙鋼集團 江蘇省張家港市 215600
電氣控制與plc技術論文篇二
電氣控制與PLC技術的應用
摘 要：針對傳統(tǒng)數控車床在自動化控制功能方面的薄弱，以CK6140普通數控車床為對象，詳細探討了數控車床的電氣控制，基于PLC實現了數控車床的自動化改造功能，給出了詳細的電氣化、自動化改造的方案和控制結構，對于進一步提高PLC自動化控制技術在電氣控制領域中的應用具有較好的借鑒意義。
關鍵詞：電氣控制;PLC技術;自動化;無人值守
1 引言
隨著可編程邏輯控制器(PLC)技術的逐漸發(fā)展，很多工業(yè)生產要求實現自動化控制的功能，都采用PLC來構建自動化控制系統(tǒng)，尤其是對于一些電氣控制較為復雜的電氣設備和大型機電裝備，PLC在電氣化和自動化控制方面具有獨到的優(yōu)勢，如順序控制，可靠性高，穩(wěn)定性好，易于構建網絡化和遠程化控制，以及實現無人值守等眾多優(yōu)點?；诖?，PLC技術逐漸成為工業(yè)電氣自動化控制的主要應用技術。
本論文主要結合數控機床的電氣化功能的改造，詳細探討數控機床電氣化改造過程中基于PLC技術的應用，以及PLC技術在實現數控機床自動化控制功能上的應用，以此和廣大同行分享。
2 數控機床的電氣化改造概述
2.1 數控機床的主要功能
數控機床是實現機械加工、制造和生產中應用的最為廣泛的一類機電設備。數控機床依托數控化程序，實現對零部件的自動切削和加工。但是目前我國仍然有超過近1000萬臺的數控機床，主要依靠手動控制完成切削加工，無法實現基本的電氣化和自動化控制。為此，本論文的主要的目的是基于PLC控制技術，實現數控機床的電氣化改造，主要實現以下功能：
(1) 數控機床的所有電機、接觸器等實現基于PLC的自動化控制;
(2)數控機床的進給運動由PLC控制自動完成，無需人工手動干預;
(3) 自動檢測零部件切削過程中的相關參數，如加工參數、狀態(tài)參數等等;
(4) 結合上位機能夠實現對數控機床的遠程控制，以達到無人值守的目的。
2.2 電氣化改造的總體方案
結合上文對于數控車床的電氣化、自動化改造的功能要求，確定了采用上位機與下位機結合的自動化改造方案。該方案總體結構分析如下：
(1) 上位機借助于工控機，利用工控機強大的圖像處理能力，重點完成數控車床的生產組態(tài)畫面顯示，以及必要的生產數據的傳輸、保存、輸出，同時還要能夠實現相關控制指令的下達，確保數控車床能夠自動完成所有切削加工生產任務。
( 2)下位機采用基于PLC技術的電氣控制模式，由傳感器、數據采集板卡負責采集數控車床的生產數據、環(huán)境數據、狀態(tài)數據等所有參數，由PLC實現對相關數據的計算，并傳輸給上位機進行相關數據的圖形化顯示和保存;另一方面，PLC控制系統(tǒng)還接收來自于上位機的控制指令，實現對數控車床的遠程控制。
(3) 對于數控車床最為關鍵的控制――進給運動的控制，利用PLC+運動控制板卡的模式實現電氣化和自動化的控制。具體實現方式為：選用合適的運動控制板卡，配合PLC的順序控制，對進給軸電機實現伺服運動控制，從而實現對數控車床進給運動的自動化控制。
3 數控車床電氣化自動控制改造的實現
3.1 系統(tǒng)改造結構設計
數控車床的電氣化自動控制改造，其整體結構如下圖1所示，其整體結構主要由以下幾個部分構成：
3.1.1 底層設備
底層設備主要包括兩個方面，首先是實現數控車床自動切削加工運轉等基本功能的必要電氣、機電設備，如電源模塊、電機模塊等，這些機電設備能夠保證數控車床的基本功能的穩(wěn)定可靠的實現;其次，底層設備還包括各類傳感器，比如監(jiān)測電機轉速、溫度的速度傳感器和溫度傳感器，監(jiān)測進給軸運動進給量的光柵尺等，這些傳感類和數據采集類設備為實現數控車床自動化控制提供了基礎數據源。
3.1.2 本地PLC站
本地PLC站主要負責接收底層傳感設備傳送過來的傳感參數、狀態(tài)參數及其他檢測參數，通過內部程序的運算，判斷整個數控車床的工作狀態(tài)，并將其中的重點參數上傳到遠程控制終端進行數據的圖形化顯示、存儲、輸出打印等操作;另一方面，本地PLC站同時還接收來自于遠程控制終端所下達的控制指令，比如停機、啟動等控制指令，PLC站通過對相應執(zhí)行器(比如電機)的控制，從而實現自動化控制的功能。
3.1.3 遠程控制終端
遠程控制終端主要是依賴于工控機實現的上位機數據管理和狀態(tài)監(jiān)控，需要專門開發(fā)一套面向數控車床加工、生產和自動控制的軟件程序，以實現對數控車床的遠程化、網絡化、自動化控制，真正實現無人值守的功能。
3.2 PLC電氣控制系統(tǒng)的設計實現
本研究論文以CK6140普通數量機床為具體研究對象，詳細探討其電氣化、自動化控制的改造。通過上文對機床改造方案和結構功能的分析，可以確定整個機床電氣化、自動化改造，一共需要實現14個系統(tǒng)輸入，9個系統(tǒng)輸出。結合控制要求，這里選用日本三菱公司的FX2N-48MR型PLC，輸入回路采用24V直流電源供電方式。根據對數控機床的各模塊控制功能的分析，選用合適的接觸器、繼電器、開關、輔助觸點等電氣控制元件，與PLC共同實現對電氣設備的控制，比如PLC通過接觸器控制電機模塊，PLC通過繼電器控制電磁閥等部件，從而完成基于PLC控制的數控車床電氣化改造。
4 結語
隨著電氣設備的越來越復雜，工業(yè)生產對于電氣控制的要求也越來越高，基于PLC的自動化控制技術得到了廣泛的應用，逐漸成為了當前工業(yè)自動化生產控制中的主流技術之一。采用PLC技術最大的優(yōu)勢在于實現自動化控制同時具有較高的可靠性和抗干擾能力，極大的避免了由于采用單片機技術而造成的系統(tǒng)不穩(wěn)定現象。本論文結合電氣控制詳細探討了PLC自動化技術的應用，給出了具體的系統(tǒng)設計實例，對于進一步提高PLC自動化技術的工業(yè)化應用具有很好的指導和借鑒意義。
參考文獻：
[1]楊桓英.水電廠滲漏排水系統(tǒng)的智能控制[J].東北水利水電，2007(08)：29-31.
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