電氣控制與plc應(yīng)用技術(shù)論文
PLC (可編程邏輯控制器)，是一種專用于工業(yè)控制的計算機，是應(yīng)用計算機應(yīng)用技術(shù) 、 通訊技術(shù)和自動控制技術(shù)等技術(shù)而發(fā)展起來的通用控制器 。下面是學(xué)習(xí)啦小編整理的電氣控制與plc應(yīng)用技術(shù)論文，希望你能從中得到感悟!
電氣控制與plc應(yīng)用技術(shù)論文篇一
電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)的分析研究
【摘要】隨著科技水平的不斷發(fā)展，生產(chǎn)工藝的不斷提升，對控制系統(tǒng)的要求也相應(yīng)的提高。從以前的手工控制到自動控制甚至將來的智能控制，都離不開PLC的貢獻(xiàn)，特別是電氣行業(yè)。PLC與電氣控制的融合應(yīng)用使得電氣行業(yè)的蓬勃發(fā)展。在今天經(jīng)濟一體化快速發(fā)展的趨勢之下，如何提高生產(chǎn)力，創(chuàng)造更多的國民產(chǎn)值成為國與國之間競爭的關(guān)鍵。在生產(chǎn)體系之中應(yīng)用各種先進(jìn)的技術(shù)和資源整合策略提高效率變得重要。基于PLC的電氣控制應(yīng)用技術(shù)在電氣行業(yè)的貢獻(xiàn)可圈可點。本文將結(jié)合實際的不同的項目案例分析PLC與電氣控制應(yīng)用技術(shù)的特點，作用和在未來的發(fā)展和前景。
【關(guān)鍵詞】 電氣控制 PLC 應(yīng)用技術(shù)
PLC (可編程邏輯控制器)，是一種專用于工業(yè)控制的計算機，是應(yīng)用計算機應(yīng)用技術(shù) 、 通訊技術(shù)和自動控制技術(shù)等技術(shù)而發(fā)展起來的通用控制器 。 PLC實質(zhì)是可以進(jìn)行儲存 、 邏輯運算 、 控制程序 、 控制時間 、 記錄數(shù)據(jù)和進(jìn)行算術(shù)計算 ， 通過數(shù)字或模擬式輸入/ 輸出控制等的一種機械或生產(chǎn)過程 。主要特點有體積小，重量輕;實用性普遍;抗干擾能力強;應(yīng)用簡單普通;維護(hù)與改造方便等。
電氣控制 ， 是指電氣設(shè)備一次 、 二次控制回路 ， 分為高壓電氣設(shè)備與低壓電氣設(shè)備。其主要功能是設(shè)備運行的可靠與安全 ，自動控制，保護(hù)、控制 、監(jiān)視和測量等。
目前的PLC主要有以下幾方面的應(yīng)用：開關(guān)量的邏輯控制，工業(yè)過程控制，運動控制，數(shù)據(jù)處理，通信及聯(lián)網(wǎng)。
一、PLC的工作過程
(1)收集和輸入初始數(shù)據(jù)：在控制系統(tǒng)的軟件程序的控制下，通過執(zhí)行預(yù)編輯好的指令對輸入?yún)^(qū)域進(jìn)行掃描，進(jìn)行分析和判斷輸入?yún)^(qū)域所處的運行狀態(tài)。
(2)程序?qū)μ囟üδ艿奶幚恚焊鶕?jù)用戶控制系統(tǒng)中設(shè)定的程序指令，按預(yù)先規(guī)定的規(guī)則進(jìn)行全面掃描，并根據(jù)現(xiàn)場運行狀態(tài)、指令要求等情況，作出實時分析或者邏輯性運算。
(3)控制響應(yīng)過程：把收集執(zhí)行程序的相關(guān)分析結(jié)果和邏輯運算結(jié)果輸出到系統(tǒng)控制主機，再由主機向所有輸出點發(fā)出響應(yīng)信號，從而控制相關(guān)設(shè)備。按照以上的步驟重新開始一遍，每一次就是一個工作周期。 在實際應(yīng)用中往往需要很多的設(shè)備的若干個過程的工作。
二、PLC應(yīng)用技術(shù)在電氣控制出現(xiàn)的問題以及采取的措施
(一)經(jīng)常性控制出錯，造成信號無法傳送給PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部
1、由于線路老化、機械拉扯、自然動物的破壞等原因，導(dǎo)致輸送信號線產(chǎn)生故障，造成控制出差錯。發(fā)生這種錯誤，無法通過PLC控制系統(tǒng)完成對數(shù)據(jù)的抽取、加載與轉(zhuǎn)換。也不能正常接收PLC控制系統(tǒng)的一系列執(zhí)行指令。
2、現(xiàn)場的電動閥、電磁開關(guān)等設(shè)備沒有關(guān)閉徹底、打開時沒有閉合充分，導(dǎo)致現(xiàn)場數(shù)據(jù)收集和傳輸故障，使PLC無法正常接收信息甚至接收錯誤，導(dǎo)致錯誤的控制運作，出現(xiàn)系統(tǒng)不能正常工作，造成現(xiàn)場信號無法傳送給PLC控制系統(tǒng)的控制出錯;
3、由于觸點與接線的接觸不良導(dǎo)致的機械開關(guān)、現(xiàn)場變送器自身的故障。常常出現(xiàn)的情況有接線不牢固、觸電接觸出現(xiàn)損壞等，致使現(xiàn)場信號無法將數(shù)據(jù)生成到數(shù)據(jù)中存儲后和將數(shù)據(jù)輸入PLC控制分析處理系統(tǒng)，不能進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理的過程。影響系統(tǒng)的決策分析效率、信息查詢準(zhǔn)確度以及數(shù)據(jù)輸出及時性。
(二)執(zhí)行動作出差錯，造成指令無法執(zhí)行
1、主要原因如：電磁干擾、控制負(fù)載的接觸器的接觸性不嚴(yán)密、控制負(fù)載的接觸器故障，導(dǎo)致PLC發(fā)出的動作執(zhí)行指令無法完整的傳輸?shù)綀?zhí)行端，控制系統(tǒng)應(yīng)用中無法按照預(yù)期的要求動作完成。
2、機械開關(guān)、電動閥自身故障。如：機械開關(guān)接觸不良、電動閥松動等，這些原因都會導(dǎo)致控制系統(tǒng)無法正常工作。其他如：控制變頻器因為自身質(zhì)量問題或者外力造成的損壞等故障，導(dǎo)致變頻器所帶電動機無法正常運行，最后使得系統(tǒng)無法正常運行。
三、相應(yīng)的解決措施
(一)加強PLC控制系統(tǒng)中輸入信號的可靠性
必須確保所有選擇的各種控制系統(tǒng)中的設(shè)備以及相關(guān)零部件的可靠性以及耐用性，避免出現(xiàn)由于配件的原因而造成傳送信號線的故障。其他的措施包括對主界面功能模塊的更新和設(shè)計等。增加信號的可靠性是為了減少控制的出錯。增加控制的靈敏度。
(二)改善PLC電氣控制系統(tǒng)的預(yù)警系統(tǒng)
在PLC控制系統(tǒng)中配置完善、可靠以及人性化、智能化，網(wǎng)絡(luò)一體化的故障預(yù)警、報警功能十分重要，預(yù)警系統(tǒng)針對執(zhí)行動作，實時的對動作的情況進(jìn)行監(jiān)控。防止指令出錯給系統(tǒng)帶來的損失。
四、部分案例背景和實施
(一)基于PLC的機床的電氣控制
機床的電氣控制中PLC與CNC裝置相互獨立，兩個裝置信號在CNC內(nèi)部傳遞，PLC與機床電氣控制信號之間的傳送。主要是通過CNC與T/O接口實現(xiàn)以下的功能：PLC的初始化，急停，機車面板信號處理，坐標(biāo)軸Y，Z軸，液壓，工作夾卸，主軸使能控制，報警子程序。數(shù)控的機床工件自動加緊、通信檢測自動建立通信連接、機械手自動換刀、刀位檢測、斷刀檢測等，數(shù)控機床的功能使監(jiān)控自動化的實現(xiàn)，系統(tǒng)的生產(chǎn)率在很大程度上得到了提高。涉及機床的階段一般分為繪制圖紙及工藝、電氣安裝與現(xiàn)場調(diào)試、用戶單位的驗收.
(二)立體倉庫的PLC電氣控制
立體倉庫是物流的重要內(nèi)容，是倉儲管理科學(xué)中的重要環(huán)節(jié)。目前的立體倉庫有升降橫移式，巷道堆垛式，垂直提升式，垂直循環(huán)式，圓形水平循環(huán)式。立體倉庫的組成有PLC，堆垛機，計算機，貨架，出入庫輸送機，穿梭機等。其中PLC是李天一倉庫電氣控制的核心。
立體倉庫系統(tǒng)在電機控制上采用閉環(huán)控制，其組成由高速計數(shù)器FM350接收編碼器反饋的轉(zhuǎn)數(shù)，將數(shù)字信號發(fā)送給PLC，實現(xiàn)電機閉環(huán)控制。立體倉庫的PLC電氣控制的應(yīng)用使得倉庫貨物的出入庫效率提高，改善了傳統(tǒng)的倉儲管理的現(xiàn)狀。使得傳統(tǒng)的管理模式得到了改變。 (三)PLC在紡紗系統(tǒng)中的電氣控制
作為主機的PLC在紡紗系統(tǒng)中各類電氣設(shè)備的控制，包括電機控制，人機界面處理，開關(guān)柜控制。另外PLC還要采集來自個紗錠控制器的數(shù)據(jù)，并實時輸入到人機界面中，提供給操作人員。從邏輯結(jié)構(gòu)上講，PLC和所有的紗錠控制器排成了邏輯環(huán)，其中PLC掌控著系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信管理和維護(hù)工作。PLC和個紗錠組成的電氣系統(tǒng)承擔(dān)了沙疵檢測，清除，數(shù)據(jù)采集，統(tǒng)計等功能，便于管理維護(hù)和進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。與其他傳統(tǒng)的紗錠相比，PLC與紗錠多組成的電氣控制的紡紗系統(tǒng)具有運行速度快，成本低，體積小，精度高，能耗少，組網(wǎng)能力強等優(yōu)點，并且系統(tǒng)采用自定義的現(xiàn)場總線協(xié)議，使得具有簡單，靈活，高速率的特點。
(四)環(huán)形打孔銑平面的PLC電氣控制
Sinumerik802c base line集成了PLC，CNC，HMI，I/O于一身的系統(tǒng)主控單元。而PLC通過輸入輸出接入E1，與機床主的機床控制面板，驅(qū)動繼電器，電磁閥，行程開關(guān)，保護(hù)開關(guān)相連并可靠的完成機床的各個動作，CNC與PLC之間有專門的地址用于相互傳遞信息。
以上的各種PLC與電氣控制的應(yīng)用技術(shù)只是特定的一部分例子，在現(xiàn)實生活中有著成千上萬的這樣的系統(tǒng)和項目應(yīng)用。這歸功與PLC的定制功能，它可以按照工業(yè)的各種不同的需求進(jìn)行不同的設(shè)定和搭配。使得系統(tǒng)具有強大的功能
五、結(jié)語
其可靠性高、 操作簡單與維護(hù)方便，豐富的I/O接口模塊等特點使得在自動化控制中廣泛的應(yīng)用。 現(xiàn)在PLC正朝著電氣控制，儀表控制，計算機控制一體化和網(wǎng)絡(luò)信息化的方向發(fā)展。在工業(yè)體系中隨處可見PLC的身影，如鋼鐵，石油，化工，建材，電力，機械制造，汽車，交通，運輸?shù)?。尤其在電氣控制的?yīng)用中，兩者的恰當(dāng)融合和同步提升將會使得生產(chǎn)效率得到提高，促進(jìn)社會的進(jìn)步。
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電氣控制與plc應(yīng)用技術(shù)論文篇二
電氣控制與PLC技術(shù)的應(yīng)用
摘要：針對傳統(tǒng)數(shù)控車床在自動化控制功能方面的薄弱，以CK6140普通數(shù)控車床為對象，詳細(xì)探討了數(shù)控車床的電氣控制，基于PLC實現(xiàn)了數(shù)控車床的自動化改造功能，給出了詳細(xì)的電氣化、自動化改造的方案和控制結(jié)構(gòu)，對于進(jìn)一步提高PLC自動化控制技術(shù)在電氣控制領(lǐng)域中的應(yīng)用具有較好的借鑒意義。
關(guān)鍵詞：電氣控制;PLC技術(shù);應(yīng)用與措施;建議
可編程邏輯控制器也被稱為PLC，其應(yīng)用技術(shù)已逐漸成熟，由于具有非常卓越的優(yōu)勢，而被人們廣泛應(yīng)用于日常生活中的各個領(lǐng)域當(dāng)中。微處理器是PLC可編程控制器的核心，由于其電氣控制系統(tǒng)具有良好的通用性、高配置性、靈活性、可靠性、易于使用和易于編程等優(yōu)點，在很多領(lǐng)域中得到了應(yīng)用。
1 PLC電氣控制的特點
以PLC技術(shù)為支撐的電氣控制可以實現(xiàn)兩種模式的控制，一種為手動操作模式，另一種為自動化操作模式。在手動操作時，以該電氣設(shè)備可以對被控制設(shè)備進(jìn)行單獨或單步操作，而在自動化操作模式下，該電氣設(shè)備則可以使被控制的電氣設(shè)備進(jìn)行連續(xù)的、不間斷的、按照設(shè)定流程的一系列操作。
(1)應(yīng)用場合的靈活化。由于以PLC技術(shù)為支撐的電氣控制的核心部件是能夠?qū)崿F(xiàn)編程控制的電子芯片，所以其具有很廣的應(yīng)用靈活性，根據(jù)應(yīng)用場合的不同，操作人員可以選用不同種類的電子芯片。隨著電子設(shè)備的智能化發(fā)展，在電子芯片的選擇上，操作人員將計算速度和存儲數(shù)據(jù)的容量作為了選擇的重要依據(jù)，所以計算速度快的、存儲量大的電子芯片更容易得到操作人員的青睞。
(2)編程語言的模塊化。針對某些功能對PLC的電子芯片進(jìn)行編程時，編程人員可以靈活應(yīng)用自己比較熟悉的程序語言對其進(jìn)行編譯，而不必?fù)?dān)心重新學(xué)習(xí)其特有的編程語言，這都是由于電子芯片的程序編譯能夠采用方便的圖形符號和編程語言的模塊化設(shè)計。而且該PLC控制器不用通過外接線與其他設(shè)備進(jìn)行連接，大大較少了操作指令的反應(yīng)與傳輸時間，為人們的使用和設(shè)備的后期維護(hù)提供了便利。
2 PLC電氣控制的應(yīng)用
隨著信息與科技的不斷進(jìn)步，由于應(yīng)用場合的靈活性及編程語言的模塊化等優(yōu)勢，PLC技術(shù)也在不斷的改進(jìn)與發(fā)展。PLC可編程控制器由于其突出的優(yōu)點，不僅在工業(yè)控制系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用，而且在人們的日常生活中也擔(dān)任著十分重要的角色。
下面分別對PLC在開關(guān)量控制方式、控制模擬量處理、集中式控制、分散控制、運動控制和數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用進(jìn)行了介紹。
(1)開關(guān)量控制方式中的應(yīng)用。開關(guān)量控制方式能夠很好地使各個設(shè)備獨立地實現(xiàn)各自的工作，保證了每臺設(shè)備的工作獨立性和控制獨立性，這種控制方式也是PLC技術(shù)的基本方式。
(2)控制模擬量處理中的應(yīng)用。通過PLC自動控制技術(shù)可以實現(xiàn)自動化工業(yè)系統(tǒng)中各模擬量數(shù)據(jù)的監(jiān)控及時性，確保模擬量的運算能夠很好的處理與解決。
(3)集中式控制中的應(yīng)用。集中控制是借助計算機的輔助實現(xiàn)多臺設(shè)備的控制，通過計算機的操作系統(tǒng)實現(xiàn)設(shè)備工作狀況的控制，方便、快捷而且成本較低。
(4)分散控制中的應(yīng)用。分散控制是PLC控制器通過對多臺設(shè)備進(jìn)行分別控制，各設(shè)備間不會受彼此設(shè)備的影響，各設(shè)備僅受控制器的控制，因此分散控制能夠很好的避免因某臺設(shè)備故障而導(dǎo)致其他設(shè)備不能工作的缺陷，使得設(shè)備的工作效率得到了很大提高。
(5)運動控制中的應(yīng)用。在設(shè)備的控制系統(tǒng)中配置相應(yīng)的運動控制模塊，可以實現(xiàn)設(shè)備的運動控制功能，包括實現(xiàn)直線和圓周運動，靈活性較好，這是由于運動模塊中設(shè)置有多種運動傳感器，各運動傳感器通過信號的改變傳遞給PLC控制器，控制器對其進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最終實現(xiàn)設(shè)備的運動控制。
3 PLC應(yīng)用技術(shù)在電氣控制出現(xiàn)的問題以及采取的措施
3.1 經(jīng)常性控制出錯，造成信號無法傳送給PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部
1、由于線路老化、機械拉扯、自然動物的破壞等原因，導(dǎo)致輸送信號線產(chǎn)生故障，造成控制出差錯。發(fā)生這種錯誤，無法通過PLC控制系統(tǒng)完成對數(shù)據(jù)的抽取、加載與轉(zhuǎn)換。也不能正常接收PLC控制系統(tǒng)的一系列執(zhí)行指令。
2、現(xiàn)場的電動閥、電磁開關(guān)等設(shè)備沒有關(guān)閉徹底、打開時沒有閉合充分，導(dǎo)致現(xiàn)場數(shù)據(jù)收集和傳輸故障，使PLC無法正常接收信息甚至接收錯誤，導(dǎo)致錯誤的控制運作，出現(xiàn)系統(tǒng)不能正常工作，造成現(xiàn)場信號無法傳送給PLC控制系統(tǒng)的控制出錯;
3、由于觸點與接線的接觸不良導(dǎo)致的機械開關(guān)、現(xiàn)場變送器自身的故障。常常出現(xiàn)的情況有接線不牢固、觸電接觸出現(xiàn)損壞等，致使現(xiàn)場信號無法將數(shù)據(jù)生成到數(shù)據(jù)中存儲后和將數(shù)據(jù)輸入PLC控制分析處理系統(tǒng)，不能進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理的過程。影響系統(tǒng)的決策分析效率、信息查詢準(zhǔn)確度以及數(shù)據(jù)輸出及時性。
3.2 執(zhí)行動作出差錯，造成指令無法執(zhí)行
1、主要原因如：電磁干擾、控制負(fù)載的接觸器的接觸性不嚴(yán)密、控制負(fù)載的接觸器故障，導(dǎo)致PLC發(fā)出的動作執(zhí)行指令無法完整的傳輸?shù)綀?zhí)行端，控制系統(tǒng)應(yīng)用中無法按照預(yù)期的要求動作完成。
2、機械開關(guān)、電動閥自身故障。如：機械開關(guān)接觸不良、電動閥松動等，這些原因都會導(dǎo)致控制系統(tǒng)無法正常工作。其他如：控制變頻器因為自身質(zhì)量問題或者外力造成的損壞等故障，導(dǎo)致變頻器所帶電動機無法正常運行，最后使得系統(tǒng)無法正常運行。
4 相應(yīng)的解決措施
4.1 加強PLC控制系統(tǒng)中輸入信號的可靠性
必須確保所有選擇的各種控制系統(tǒng)中的設(shè)備以及相關(guān)零部件的可靠性以及耐用性，避免出現(xiàn)由于配件的原因而造成傳送信號線的故障。其他的措施包括對主界面功能模塊的更新和設(shè)計等。增加信號的可靠性是為了減少控制的出錯。增加控制的靈敏度。
4.2 改善PLC電氣控制系統(tǒng)的預(yù)警系統(tǒng)
在PLC控制系統(tǒng)中配置完善、可靠以及人性化、智能化，網(wǎng)絡(luò)一體化的故障預(yù)警、報警功能十分重要，預(yù)警系統(tǒng)針對執(zhí)行動作，實時的對動作的情況進(jìn)行監(jiān)控。防止指令出錯給系統(tǒng)帶來的損失。
5 PLC電氣控制的改進(jìn)建議
(1)確保設(shè)備的安全性與輸入信號的可靠性。PLC控制設(shè)備使用過程中的安全性、數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性及設(shè)備的耐久性，都與人們的日常使用密切相關(guān)。對PLC控制設(shè)備的相關(guān)配件的磨損程度、安全使用年限、數(shù)據(jù)傳輸線的破損情況等進(jìn)行定期檢查，并及時更換有安全隱患的相關(guān)配件，提高PLC控制設(shè)備的安全性與可靠性。
(2)完善系統(tǒng)的故障提醒功能。PLC控制設(shè)備應(yīng)當(dāng)設(shè)置有相應(yīng)的故障診斷、故障提醒及故障解決等模塊。人們在日常生活中，對設(shè)備進(jìn)行操作時經(jīng)常會遇到很多常見的故障，有很多事故都是沒有因為沒有及時的提醒使用者，而導(dǎo)致使用者不當(dāng)使用而出現(xiàn)的人身安全和財產(chǎn)損失等問題，所以對PLC控制設(shè)備設(shè)定相應(yīng)的故障提醒模塊可以減少很多損失，降低設(shè)備使用者的操作危險。
結(jié)語：
隨著電氣設(shè)備的越來越復(fù)雜，工業(yè)生產(chǎn)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(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，逐漸成為了當(dāng)前工業(yè)自動化生產(chǎn)控制中的主流技術(shù)之一。采用PLC技術(shù)最大的優(yōu)勢在于實現(xiàn)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(shù)而造成的系統(tǒng)不穩(wěn)定現(xiàn)象。本論文結(jié)合電氣控制詳細(xì)探討了PLC自動化技術(shù)的應(yīng)用，對于進(jìn)一步提高PLC自動化技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用具有很好的指導(dǎo)和借鑒意義。
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電氣控制與plc應(yīng)用技術(shù)論文相關(guān)文章：
1.《電氣控制與PLC》高職課程創(chuàng)新探索論文
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