主頁 > 新聞動態(tài) > 工業(yè)自動化中PLC控制技術(shù)的應(yīng)用研究 2021-11-16

工業(yè)自動化中PLC控制技術(shù)的應(yīng)用研究

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、運(yùn)用，促使我國的社會生產(chǎn)、生活發(fā)生了不同程度的變革。目前，我國的工業(yè)企業(yè)在經(jīng)營發(fā)展的過程中，往往依據(jù)時代發(fā)展的發(fā)展，加強(qiáng)了對于高新技術(shù)、設(shè)備的運(yùn)用，從而構(gòu)建起工業(yè)自動化體系，實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)效率、質(zhì)量的提升，謀求更高的經(jīng)濟(jì)、社會效益。本文基于此，著重分析工業(yè)自動化構(gòu)建的意義，并就PLC控制技術(shù)在該系統(tǒng)中發(fā)揮的作用進(jìn)行論述，希望由此實現(xiàn)我國工業(yè)生產(chǎn)效率的提升，促進(jìn)各項效益的取得。
一、工業(yè)自動化生產(chǎn)中PLC 技術(shù)的應(yīng)用范圍
過程控制就是對溫度、壓力、速度等模擬量進(jìn)行的閉環(huán)控制。PLC控制技術(shù)能夠根據(jù)工業(yè)制造流程編寫各種各樣的程序，并進(jìn)行各種控制運(yùn)算，完成整個閉環(huán)控制，其調(diào)節(jié)方式采用PID調(diào)節(jié)，以達(dá)到精確控制的要求，過程控制在冶金、鍋爐、化工等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
開關(guān)量控制是PIC控制技術(shù)應(yīng)用最廣泛也是最基本的應(yīng)用控制。PLC技術(shù)可以運(yùn)用與、或、非等邏輯指令進(jìn)行編程，通過編輯運(yùn)算以控制系統(tǒng)的自動化生產(chǎn)，并且逐步取代了工業(yè)自動化中傳統(tǒng)的繼電器控制，PLC控制技術(shù)還可以進(jìn)行單機(jī)控制，多機(jī)通信控制等。如電機(jī)的控制、汽車制造維修控制、物料的輸送選擇控制、產(chǎn)品的存放入庫控制、印刷控制和電梯控制等。
在工業(yè)生產(chǎn)中，電機(jī)常對加工的產(chǎn)品、加工的精度的不同而選擇不同的轉(zhuǎn)速，運(yùn)用PLC控制技術(shù)結(jié)合變頻器對電機(jī)進(jìn)行調(diào)速是許多企業(yè)慣用的辦法，在系統(tǒng)運(yùn)行前先對變頻器進(jìn)行預(yù)先設(shè)置參數(shù)，以此來實現(xiàn)對電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。
系統(tǒng)集中控制就是PLC控制技術(shù)可以在系統(tǒng)自身中集中控制，比如在系統(tǒng)的顯示控制和故障檢測中，控制系統(tǒng)通過檢測邏輯錯誤和時間限制、位置限制故障等來實現(xiàn)對系統(tǒng)的監(jiān)控。機(jī)床在運(yùn)行過程中執(zhí)行PLC控制技術(shù)的每一步需要一定的時間。在設(shè)備啟動的同時啟動定時器，然后將定時器的輸出信號作為下一步或者其他分支的信號輸入，當(dāng)設(shè)備正常運(yùn)行時，各環(huán)節(jié)各信號是存在一定的邏輯關(guān)系，因此可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的邏輯故障判斷程序來對系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。
二、PLC 技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的注意事項
1.電源問題
PLC 如果運(yùn)用到工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，最基礎(chǔ)的支持就是需要一個符合條件的電源。通過研發(fā)人員對PLC 的研究發(fā)現(xiàn)，PLC 的工作電源為五十赫茲，二百二十伏特的交流電，也就是中國人民日常生活所用的家用電源供電性質(zhì)。然后部分工業(yè)用電與家庭用電不同，有的是380伏特，那么我們就需要采取一些方法。由于PLC 本身就具有電源線的抗干擾能力，因此，對于部分380 伏特供電的企業(yè)，我們可以采取安裝屏蔽層的方式，避免對電源線的干擾。如果輸入端與輸出端的電壓不同，那么最好采用直流穩(wěn)壓電源供電的方式。
2.溫度問題
首先就是溫度問題，溫度是影響PLC 性能的主要因素之一。PLC在工業(yè)生產(chǎn)中正常使用的過程中，一般需要保持在零到五十五攝氏度之間，在這個溫度區(qū)域內(nèi)，PLC 才能正常工作。這對工業(yè)生產(chǎn)的要求是比較高的，眾所周知，工業(yè)生產(chǎn)中自動化機(jī)械的運(yùn)作速度往往非�？�，器械之間的摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱量，引起溫度上升，很難保持在五十五攝氏度以下。PLC 的安裝環(huán)境溫度過高，會引起PLC 控制失效，所以，在工業(yè)生產(chǎn)中，運(yùn)用PLC 控制技術(shù)的儀器都需要安裝散熱裝置，以保證PLC 運(yùn)行的環(huán)境溫度保持在五十五攝氏度以下，避免不必要的損失。
3.濕度問題
PLC 對于周圍環(huán)境的要求很高，除了溫度，PLC 對周圍環(huán)境的濕度要求也很高。PLC 在工作過程當(dāng)中，要保持周圍環(huán)境的干燥，濕度過重的環(huán)境下會引起PLC 的工作實效。然而，在很多工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中，都會產(chǎn)生大量的水蒸氣，周圍環(huán)境中的濕度特別高，通過內(nèi)部設(shè)施又很難降低空氣中的濕度，減少水蒸氣的釋放，所以PLC 運(yùn)行的濕度要求很難達(dá)到。因此，企業(yè)需要引進(jìn)外部力量，利用管道將水蒸氣運(yùn)輸?shù)絼e的場所，或是利用干燥劑保證空氣干燥程度，從多方面控制空氣中的濕度，保證PLC 的工作環(huán)境不影響其正常工作。
4.振動問題
PLC 在工作中，需要保證儀器沒有受到外力影響，否則PLC 的性能會因為外力碰撞受到損傷，因此，PLC 需要避免工業(yè)生產(chǎn)中的振動現(xiàn)象。然而，工業(yè)生產(chǎn)中，儀器振動是普遍現(xiàn)象，很難避免，甚至有部分大功率儀器振動頻率和幅度都較大，PLC 無法在這樣的工作環(huán)境中運(yùn)行。因此，我們需要有針對性的改善儀器振動的問題，對于那些能夠避免與PLC 接觸的振動源，應(yīng)當(dāng)將PLC 遠(yuǎn)離振動源，避免兩者互相接觸；對于那些必須與PLC 近距離接觸的儀器，我們可以采用部分減振手段來處理儀器振動的過程，例如使用減振儀器處理振動源，或是采用減振膠減少振動對PLC 的影響。
三、自動化實訓(xùn)裝置,自動化實訓(xùn)設(shè)備,自動化實訓(xùn)考核臺舉例說明：

MY-35B 自動化實訓(xùn)裝置

一、自動化實訓(xùn)裝置,自動化實訓(xùn)設(shè)備,自動化實訓(xùn)考核臺產(chǎn)品概述：
本裝置需按照人社部頒發(fā)的“維修電工技術(shù)等級標(biāo)準(zhǔn)”和“職業(yè)技能鑒定規(guī)范”的內(nèi)容要求，結(jié)合技能大賽電氣安裝與調(diào)試項目的競賽規(guī)程，根據(jù)維修電工高級、技師培訓(xùn)的實際情況建立集培訓(xùn)學(xué)習(xí)、理論驗證、實訓(xùn)操作、考核鑒定于一體的多功能實訓(xùn)裝置。同時可以讓學(xué)生學(xué)會PLC 控制技術(shù)、步進(jìn)控制技術(shù)、伺服傳動控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、位置控制技術(shù)、機(jī)械傳動等技術(shù)，提高學(xué)生綜合應(yīng)用PLC技術(shù)能力，主要用于電氣自動化設(shè)備安裝與維修、機(jī)電一體化等專業(yè)崗位的技能實訓(xùn)與考核。
二、自動化實訓(xùn)裝置,自動化實訓(xùn)設(shè)備,自動化實訓(xùn)考核臺技術(shù)參數(shù)：
1.輸入電壓：三相四線（或三相五線）～380V±10% 50Hz
2.工作環(huán)境：環(huán)境溫度范圍為-10℃～+40℃，相對濕度＜85%（25℃），海拔＜2000m。
3.裝置容量：＜1.5kVA
4.實訓(xùn)裝置為
三、自動化實訓(xùn)裝置,自動化實訓(xùn)設(shè)備,自動化實訓(xùn)考核臺每工位配元器件要求

序號	名稱	規(guī)格/型號	單位	數(shù)量	備注
1	交流電動機(jī)控制實訓(xùn)模塊（兩臺三相交流異步電動機(jī)、一臺雙速電動機(jī)）	一臺交流異步電動機(jī)采用編碼器測速并顯示，一臺雙速電機(jī)采用霍爾開關(guān)測速	套	1	采用知名品牌
2	電機(jī)轉(zhuǎn)換端子實訓(xùn)模塊	由黃綠紅強(qiáng)電座各4組，固定于1.2mm厚鋼板上，每組強(qiáng)電座絲印有電氣符號標(biāo)識。	套	1	采用知名品牌
3	傳感器模塊	配行程開關(guān)2個，電感、電容、光電傳感器各1個	套	1	采用知名品牌
4	CPU	三菱3-48mr	套	1
5	變頻器	變頻范圍：0-400HZ,輸出電壓：380-650V,輸出功率：0.75-400W	套	1	三菱 d-720
6	指示燈模塊	DC24V 3紅、3黃、3綠	只	9	采用知名品牌
7	熱過載繼電器模塊	JRSID-25 0.63-1A	只	2	配底座
8	熱過載繼電器模塊	JRSID-25 1.6-2.5A	只	1	配底座
9	接觸器模塊	LC1-D0601M5N AC220V	只	8	三對常開一對常閉
10		LA1-DN22	只	8	采用知名品牌
11		DC24V繼電器	只	8	采用知名品牌
12	漏電保護(hù)器模塊	DZ47LE-32-4P 10A	只	1	采用知名品牌
13	開關(guān)電源模塊	CL-A-15-5	只	1	DC5V/3A
14	開關(guān)電源模塊	HS-100-24	只	1	DC24V/4.5A
15	按鈕開關(guān)模塊	Φ22-LAY16-AR11 紅色	只	5	三力
16		Φ22-LAY16-AG11 綠色	只	5	三力
17		Φ22-LAY16-CR11	只	1	三力
18		Φ22-LAY16-DB22	只	2	兩檔三力
19		Φ22-LAY16-DB22	只	2	三檔三力
20	接線排及線槽	SUK-1.5N	套	1	若干
21	觸摸屏	昆侖通態(tài)7寸	套	1
22	實訓(xùn)平臺	由40x40mm型材、1.2mm厚網(wǎng)孔板組建門子結(jié)構(gòu)	個	1

四、自動化實訓(xùn)裝置,自動化實訓(xùn)設(shè)備,自動化實訓(xùn)考核臺需要完成的實訓(xùn)內(nèi)容：
典型電機(jī)控制技術(shù)
實驗一 PLC控制三相異步電機(jī)電機(jī)啟停
實驗二 PLC 控制電動機(jī)順序控制
實驗三 PLC 控制電動機(jī)點動和自鎖控制
實驗四 PLC 控制電動機(jī)星/三角啟動自動控制
實驗五 PLC控制三相異步電機(jī)正反轉(zhuǎn)
實驗六 PLC控制三相異步電機(jī)帶限位自動往返控制
變頻器控制實驗
實驗一變頻器功能參數(shù)設(shè)置與操作
實驗二外部端子點動控制
實驗三設(shè)定頻率運(yùn)行
實驗四變頻器控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)
實驗五多段速度選擇變頻器調(diào)速
實驗六電位器控制變頻器外部電壓調(diào)速
實驗七基于PLC通訊方式的變頻開環(huán)控制
四、工業(yè)自動化生產(chǎn)中PLC 技術(shù)結(jié)語
隨著科技的發(fā)展，PLC 運(yùn)用到工業(yè)當(dāng)中也越來越熟練。PLC 控制技術(shù)的適用性非常貼合工業(yè)自動化生產(chǎn)，要實現(xiàn)全面自動化的工業(yè)進(jìn)程，大力發(fā)展推進(jìn)PLC 控制技術(shù)至關(guān)重要。

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