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浅谈工业电气自动化的应用及发展论文
电气自动化的发展对工业发展带来了很大的改变,使得工业生产过程中实现了能源的节约,同时也在生产成本方面实现了降低,下面是我收集整理的浅谈工业电气自动化的应用及发展论文,希望对你有所帮助!
摘要 :电气自动化技术的不断发展,使得这种技术已经成为了高新技术产业中重要的组成部分,对改善工业生产非常有帮助,要了解其重要特征,研究其应用及发展策略与趋势。
关键词: 工业电气自动化;特征;应用;发展
前言
现在,我国的工业发展速度是非常快的,在工业发展过程中应用了越来越多的先进技术,这样也使得工业在发展过程中逐渐实现了自动化,电气自动化的发展速度是非常快速的。自动化在发展过程中获得了很好的效果,同时自动化机械设备在操作上也是非常简单的,可以在无人的情况下自行及性能操作,同时在操作方面也是非常准确的。在工业领域应用自动化技术能够更好的降低人们的劳动强度,同时也能使人们从恶劣的工作环境中解放出来。
一、重要特征
通常情况下,在实际应用中,工业电气化系统用电设备会根据需求不同而被安装在配电室与控制中心,如果要处理的信息任务多,工业电气化系统的系统配件自然也多,那么相关维护工作相对也较复杂。它与热工系统相比,电气设备操作的频率低,某些电气设备在正常工作时,电气设备操作的时间较长,有时候是几个月或者更长时间才操作一次。电气设备的安全性方面,它对保护安置的要求很高,在速度方面要求很高,一般要求在40ms以内就要完成保护动作。电气设备的具有连锁逻辑简单、操作机构复杂的构造特点。其控制方式用电系统,把主要设备监控接入DCS系统,主要就要需求两台机组,便于一台系统检修而另外一台系统的正常各种的干扰,主要保障了电气控制模式的稳定功能。所以在构建DCS时,保证系统高度可靠性的关键在于系统架构的联网方式。
二、工业电气自动化的应用
计算机技术在企业管理中得到了广泛的运用,已经成为了工业控制的标准平台。基于PC的控制系统受到了很多行业的好评,它不仅具有灵活性,而且具有易于集成的特点,维护起来相当方便。自从可编程控制器的国际标准IEC61131制定后,使得编程接口更加标准化,各大PLC厂商都依照这一规范.推出的许多产品都能够符合该标准的要求。其中,PC控制软件也有许多是按照该标准开发的。在工业领域,电气自动化受到了高度重视。现场总线指的是连接智能现场设备与自动化系统的通信系统,主要解决系统之间信息传递的有关问题,它的出现给工业领域增添了新的活力,对工业生产有重要意义,它被广泛的运用到了各个领域。与其它控制系统相比,现场总线控制系统具有全数字化、开放性、互用性、智能化等特点,成为工业生产自动化的方向。现场总线控制系统能够有效的节约企业成本,现场总线的设置相对简单,使用的设备较少,节约了设备投资费用。除此之外,它可以减少后期电缆的使用,同时也节约了相关的施工费用,对企业实现经济效益有重要意义。目前来说,现场总线控制系统发展尚未成熟,它与分散控制系统共同存在于工业生产中。先进控制具有很好的控制效果,在工业生产过程中,建立数学模型并非易事,运用预估控制技术后,会使数学模型的要求降低。先进控制技术既可以进行模型预测,又可以进行推断控制,另外,先进控制还可以处理较为复杂的多变量。先进控制是通过计算机技术来实现的,通过计算机来实现数据处理、数据传输、模型辨识等功能,计算机技术就是先进控制的发展平台。智能化是先进控制的发展趋势,生产过程需要智能系统来完成,智能系统可以用来进行故障诊断、监督等工作。
三、工业电气自动化的发展策略
1、程序接口应标准统一
现代工业电气自动化的标志是具有标准化的统一接口。一个标准化的程序接口能很好地解决诸多实际应用问题,诸如数据与信息交流问题、系统兼容问题等。我们应结合现代计算机应用技术与网络发展技术,尽可能使各个环节程序接口标准统一,从而有力提高工作效率。在与企业的MES系统、ERP系统连接时,计算机技术的平台自动化可以帮助问题的解决。使用WindowsNT/2000作为操作系统,还能实现办公环境的标准化,计算机可以在电气化管理与系统平台之间建立接口。标准化的程序接口还保证了不同程序之间的通讯问题,是电气自动化未来发展的主要结构。
2、通用的网络结构
企业在发展过程中要保证企业的网络结构能够保证各个系统在运行的时候做到数据传输的畅通无阻,在企业运行过程中,要对现场设备进行控制,同时企业的管理系统也是要进行数据传输的,因此,企业管理层可以通常网络技术对现场设备的运行情况进行实时的监督。在进行企业网络规划的时候,在对现场设备通讯与办公室系统通讯的时候都要选择以太网来使用,这样能够更好的保证办公自动化环境得到更好的控制,同时也能将系统控制范围在一定程度上进行提升。网络在运行过程中要能够更好的对网络配置以及编程数据进行管理,同时也要实现通讯的集成功能。
3、开发统一应用系统平台
为了使电气自动化控制体系更好的发挥作用,促进工业生产有效进行,建立统一的、标准化的、开放、健康的应用平台是十分必要的。优秀的应用系统平台能够能够为工业电气自动化控制的各项操作提供支持,并为系统实际作用的发挥提供辅助作用。它能够降低系统使用消耗的费用,提高电气设备的综合利用效率,提升整个系统的服务效率。同时,该平台的建立还能够满足用户的个性化需求,有利于独立的系统目标实现。在实际运用中,根据工业生产的实际需要、客户目标进行代码运行,下载相应代码至硬件可编程逻辑控制器中即可。
四、工业自动化的发展趋势
电气自动化的发展对工业发展带来了很大的改变,使得工业生产过程中实现了能源的'节约,同时也在生产成本方面实现了降低,这样能够更好的保证工业生产中获得更多的经济效益与社会效益。发展电气自动化能够更好的发展我国的工业发展,同时也能使我国的工业发展过程中缩小与发达国家之间的差距。工业自动化在发展过程中逐渐出现了不同的发展趋势,主要分为分布式、开放化与信息化。分布式结构能够更好的实现各个职能模块在网络环境中实现独立的工作环境,同时也能更好的将存在的系统风险进行分散。系统结构的开放化能够实现系统在与外界网络进行连接,信息化能够使系统在进行信息处理的时候效果更好,同时也实现了网络自动化与管控一体化。工业电气自动化水平的提高,能够更好的促进我国工业获得更好的发展前景。
信息技术对工业世界的渗透来自于两个独立的方向,一方面是从管理层纵向的渗透,另一方面,信息技术横向扩展到自动化的设备、机器与系统中。信息技术已渗透到产品所有的层面,不仅包括控制器与仪表,而且包括传感器与执行器。标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据,可为企业管理层所利用,也可以对当前生产过程的动态画面进行监控,在第一时间了解最全面与准确的生产信息。微电子与微处理器的发展是信息技术革命的原动力。随着微电子与微处理器技术应用的广泛增加,原本定义明确的设备界线,相对应的软件结构、通讯能力及易于使用与统一的组态环境变得重要了。
结束语
电气自动化在发展的过程中经历了漫长的过程,从最初的设想到现在的逐渐走向成熟,它的发展与信息技术是密切相关的,同时与物理科学也有着很大的关系。电气自动化技术在发展的过程中要解决的问题也是非常多的,为了更好发展电气自动化技术,一定要不断的应用高新技术,这样才能更好的保证在工业生产中电气自动化技术得到更好的应用,为工业生产带来更大的便利
参考文献
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[2]严奕滔.分析电气工程系统的自动化控制[J].建材与装饰,2012.
[3]王培.变电站电气自动化控制系统分析及其应用[J].电子世界,2013.
电气工程学生论文
在日常学习和工作中,说到论文,大家肯定都不陌生吧,通过论文写作可以培养我们独立思考和创新的能力。你写论文时总是无从下笔?下面是我为大家整理的电气工程学生论文,仅供参考,大家一起来看看吧。
【摘要】
电气自动化技术已是广泛应用于各种类型建设中的合成技术,本文基于电气自动化的基础工作经验,描述了当前流行的电气自动化技术特点,分析电气自动化技术在火力发电工程、钢铁工业等领域的应用现状,基于电气自动化技术的发展,扩大电气自动化技术的发展趋势。但是不可否认,目前的电气自动化技术还存在一些薄弱环节,使得电气自动化技术的优势没有充分发挥利用,还需要对自动化技术作出相应的创新。
【关键词】
电气自动化技术;应用现状;创新
引言
在电子技术和智能仿真以及计算机网络发展背景下,电气自动化技术得到了快速的发展,电气自动化技术不仅集成了综合技术的优点,而且在实现电气自动控制的同时,提高整个系统的稳定性。电力自动化技术合理利用的前提下,是全面的识别电气自动化技术,当前应充分了解电气自动化技术的特点,形成的行业应用电气自动化技术要点,电气自动化技术的创新发展,支持电气自动化的不断进步,这也就是目前的主要目标。
1电气自动化技术的基本特点
电气自动化技术的综合性
电气自动化技术是一项综合技术,技术涵盖范围十分广泛,和实际的电气自动化控制工作关系密切,特别是火电工程、建筑领域和钢铁工业关系更是密不可分,这将形成了电气自动化技术覆盖面广、综合性强的特点,需要一定的综合能力,充分掌握电气自动化技术的本质。
电气自动化技术的涉及范围广
电气自动化技术涉及硬件设备和软件技术,在不同行业和不同位置以及不同地区的电气自动化技术要点和技术方案有非常大的差异,这将形成电气自动化技术应用比较困难,导致很难灵活应用电气自动化技术。
电气自动化技术的依赖性强
电气自动化技术对电子技术和网络技术有特殊的依赖,没有电子技术和网络技术将无法实现电气自动化控制,因此,电气自动化技术的发展和应用是以电子技术和网络技术为基础,这也是电气自动化技术的基本特征。
2电气自动化技术的实际应用
火电工程中电气自动化技术的应用
电气自动化技术可以实现火电工程的锅炉和机械以及电机(图1为电机电气控制系统)实现一体化,这有利于火电工程的控制和管理。电气自动化技术可以实现筛查和检查火电工程隐患和故障隐患,在火电工程早起就得到有效的处理,降低故障率,减少火电工程事故损失。电气自动化技术可以使火电工程自动化运行得以实现,电气自动化技术可以统一管理、操作和控制三个系统,做到火电工程自动化、无障碍的进行管理、控制和操作工作,提高管理的效率,提高操作精度,实现工程精确的自动化控制。
钢铁行业中电气自动化技术的应用
建设现代化钢铁产业的一项重要标志即是:电气自动化技术在钢铁工业的综合应用,基于电力自动化技术,钢铁行业可以提高原材料的质量监控,实现钢铁生产环境的安全保障,这是传统的管理手段和方法没有的优势。电气自动化技术对钢铁产品质量有控制功能,通过对自动化控制钢铁生产过程过程、细节以及工艺可以提高钢铁生产的效率,加快钢铁行业的深化发展。
建筑领域对电气自动化技术的应用
使用电气自动化技术可以实时、数字化监控电力系统,有效把控制中心指令成功地传达到系统,并且把反馈信息传递给控制中心,以实现整个电力系统的管理、控制达到“实时、搞笑、连续不间断”。而且使用电气自动化技术,可以提高相关的施工设备设施联动性,建筑中配电、消防、照明、空调和其他系统与电气自动化技术可以连接作为一个整体,从而大大提高系统的联动效应,同时解决电梯系统按照用户流量层实现速度的自动调整,在紧急情况下(水管破裂、火灾等等)系统的自动判断、识别,即使预设应急反应计划,打开应急照明系统、打开喷淋灭火系统或是调整水压等。另外,电气自动化技术具有很高的安全性,建筑电气系统有一定的风险,人员操作失误和工作环境的变化以及设备故障等等因素,都可能导致电力系统产生严重的安全事故。然而,自动控制技术的使用可以帮助系统对工作中的异常作出反应。
3目前电气自动化技术存在的瓶颈
能源消耗现象严重
众所周知电气工程是一项特别耗费能源的技术工程,因为没有能源的支撑就无法施展电气工程。但是在现代生活中能源的利用率较低,这严重阻碍了电气工程的长效发展,所以电气工程必须提升能源的利用率才能在节能的基础上保障电气自动化技术的发展。纵观现在的工业企业在节约能源方面还存在欠缺,不论是设计还是技能方面都缺少节能意识。这是工程设计师们亟待解决的问题。
质量存在隐患
目前有不少企业都存在这样一个误区,即重视生产结果而忽视质量的好坏。究其原因也与我国电气自动化起步晚有关,因为不论是管理机制还是发展模式都不够健全,也使得电气行业发展停滞。现在随着人们安全意识的逐步提升,质量安全的关注又成为了焦点,对于一个企业来说,质量的优劣关乎其生存淘汰,尤其是质量安全事故频发的工业企业,设备的质量以及安全性对于企业的发展都起到至关重要的作用。
工作效率偏低
生产力发展决定了企业生产的效率,也是对企业效益影响重要的一部分。我国电气工程以及自动化技术在改革开放以来去得了较好的成绩,当然红做效率较低也是不可疏忽的。工作效益的偏低主要因素受制于生产力水平、使用方法以及应用范围的限制。企业在电气工程自动化技术方面是否能够熟练操作直接影响到企业经济效益。
尚未形成电气工程网络构架的统一标准
从目前的发展情况来看,电气工程与自动化技术二者实现高度融合已经成为必然趋势,一旦有所突破将直接提升工业的生产效率以及精准度,但想要得到进一步的发展,还需要先建立统一的网络架构,基于不同企业之间存在的差异,以及各个生产厂家在生产硬软件设备时未进行规范性的程序接口,导致很多信息数据不能共享,也会为电气工程自动化的发展带来一定的负面影响,最终严重影响了电气工程及其自动化作用难以充分发挥。
4电气自动化技术的改进策略
注重节能意识
想要从根本上降低电气工程自动化耗损能源的现象,就应该站在质量管理的角度来提升节能意识,并有意识的将质量与节能统一管理运用。具体来讲,电气工程自动化的节能关键点在于对变压器的管理上,可以选择损耗较低的变压器或者对变压器的技术进行改进等。此外,还需要所有的员工对质量有一个全面的认识,了解只有不断提高自身的技术能力才能确保工程的质量,同时为了节约能源还需拥有创新精神,这样才能更好的完善电气工程及其自动化的设计。
进一步加强质量管理
不论是对任何一种行业来说,质量都是硬道理,而针对电气工程来说,为了规避安全事故的发生更要注重工程的质量,所以企业应该定期的对员工就技能以及专业知识等方面展开培训,并引进专业的管理人才,从整体上提高管理以及系统的灵活性。此外,不但要加强电气工程施工建设的质量管理,而且要知道它的主要性。首先在建设中使用的材料质量要进行严格的管理,其次就是对施工中需要的材料必须是专业的技术人员去采购,以及对进场的材料也要安排专业的管理人员进行不定期的抽查,严格保证施工材料的质量。
构建统一且独立的平台
对企业用户做全面调查研究,有助于在设计之前初步拟定初始目标,在确认计划,预算估算时,保持项目的有效运行,维护工作的完整性;以降低运营成本为目的,根据终端客户的需求和商业项目建立统一、独立的系统。成本压力较大的原因是没有统一的操作平台,通用性不强,这是因为电气工程及其自动化是企业根据自身情况和建设,因此,电气工程及其自动化的执行还需要建立在一个良好的环境下,才能创建一个统一的独立自动化平台。
建立电气自动化统一的网络构架
(1)我国应该尽快出台一部针对电气工程及其自动化行业统一网络构架的执行标准或准则,同时采取相应的法律形式辅助网络架构的执行,这样才能确保电气工程及其自动化生产设备在国家标准的引领下尽快的实现网络构架的统一。
(2)还应对现有电气工程及其自动化生产设备进行网络构架的升级,规避信息不对称的现象发生,从而使得它们能够在统一的网络构架下真正的实现数据信息共享。
5结束语
电气自动化技术的生命力是结构的完整性,目前各行业的电气自动化技术实现了广泛的适应性,并成为相关产业的主要技术,从而改善电气自动化技术的研究水平,为了更好地掌握电气自动化技术的核心。应该从认知电力自动化技术的特点开始,对火电、钢铁、建筑等行业的电气自动化技术的应用要点探寻,从技术关键和发展趋势上进一步把握电气自动化技术。
参考文献
[1]董兵.我国电气自动化的现状及发展前景[J].山东工业技术,2017(06).
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[3]弓成龙,王子然,田德裕.电气自动化技术在电厂中的应用分析[J].四川水泥,2016(11).
摘要 :
电力领域的改革进一步实施背景下,对电气设备的运行要求也有了提高,加强电气设备的安全稳定运行,就要从实际出发,对电气设备的故障能有效解决,这就需要相应的维修技术科学应用。本文主要就电气工程常见故障和原因加以分析,然后对故障维修技术的应用详细探究,希望能通过此次理论研究,对保障电气设备的正常运行起到促进作用。
关键词 :
电气工程;故障;维修技术
电气工程当中的设备故障时比较常见的,在多种因素影响下,电气工程就存在着多种故障问题。找到故障问题的原因加以针对性的解决就显得比较重要,在通过对电气工程常见故障研究下,就能为解决实际故障问题提供理论依据,从而更好的保障电气工程良好发展。
1电气工程常见故障和原因分析
电气工程当中在受到不同的因素影响下,就会存在着不同的故障,这就对电气设备的正常运行造成很大影响。在电气工程故障当中,三相用电不平衡以及中性点的接地不良和大批电气设备的损坏问题比较突出,这也是比较常见的故障内容。在对电气工程的设计当中,具体的施工以及安装的时候,比较常见的就是中点的接触不良现象。施工中一些人员对此并没重视,从而造成了严重损失[1]。例如在办公用房当红,在使用的电视机以及录音机的电气设备大量损坏,在经过了检查之后发现,线电线380V正常的,而A相电压280V,在负载的中性点电压70V。主要就是出现了三相用电没有平衡以及中性点的接触不良所致。电气工程故障当中,在继电保护的故障方面比较突出,主要就是使用的材料没有达标,在质量上没有满足实际的要求。一些电气继电保护故障的发生,大多受到产品质量以及材质的因素影响,就存在着诸多的故障问题,使得继电保护装置处在危险的状态,这就对产品的实际使用性能的提高有着很大影响。电气工程故障的发生,在接触不良以及多次接地的故障是比较突出的。电气系统的实际运行过程中,带着故障运行就比较容易造成安全隐患。电压互感器的故障问题在设计的因素影响下,以及在管理方面没有科学化,这就比较容易出现故障,在使用的时候电压不断增大,从而就造成回路负荷减小以及短路的现象。电气工程故障当中,设备启动按钮按下之后设备无反应,在设备的启动之后电机不转动,发生嗡嗡声,电机的单一方向旋转等故障[2]。这些故障都对实际电气设备的正常运行带来诸多的影响。对以上的电气故障问题,要进行详细的分析,找到针对性的方法加以应对。
2电气工程故障维修技术的实施
对电气工程故障维修技术的`应用,要注重科学化的选择,笔者结合实际对电气工程故障维修技术应用提出了几点措施,如下所述:
第一,电气工程故障直观法应用。对电气工程故障的维修以及判断有着比较多的方法,其中的直观法就是比较常用的,主要就是对电气工程故障通过视觉以及嗅觉等进行检测判断,这是在缺少相应的检测设备的情况下较为常用的。在对这一方法的应用上,观察人员需要有丰富的经验,这样才能发挥直观法的作用[3]。如在继电保护装置当中出现了发黄部分,或者是闻到了烧焦的气味,就能够直观的判断设备出现了故障,这对具体的故障问题解决也能提供有利条件。
第二,电气工程故障拆除法应用。电气工程发生了故障的时候,通过拆除法也能有效处理故障。这一方法的应用方面,主要是在串联电路当中电器间的影响是相互的,在随意超出其中的用电器后,其他就没有电流。在对并联电路中用电器是独立工作,用电器间没有联系,拆除其中一个并不会影响其他的用电器。这样就能对用电器起到保护作用,也能将其方法作为查找故障的方法。
第三,加强安全用电设置。保障电气工程的正常实施,就要在用电设置方面充分重视,施工临时用电比较常见的问题就是,接地体埋设没有规范等。为能有效保证用电工程的故障有效解决,在临时用电系统采用TN-S供电系统,这样PE线在正常情况下无电流通过,专门承载故障电流能有效保护装置动作。还要进行设置漏电保护器等,坚持三级保护的原则。
第四,电气工程故障替代法的应用。在故障的解决方面,要从多方面充分重视,将替代法加以科学应用,这是继电保护装置维修技术当中使用比较广泛的技术。对微机保护装置故障的解决就有着积极作用。替代法的应用中,主要是在微机保护装置出现了故障的时候,检修工作人员就要对其装置进行替代,将新微机保护装置加以应用[4]。在对微机装置使用的时候,所选用的正常插件是不是和替代的插件型号一样要充分重视,保障装置的作用充分发挥。
第五,电气工程故障参数对照法应用。在具体的故障维修过程中,通过参数对照法的应用,对解决继电保护装置中继电器数值问题故障就有着积极作用。具体的应用中,在继电器数值正常下,有着固定指标标准,出现异常数值就会发生变化,这样就能在参数对照下找到故障问题的原因,从而针对性的加以解决。通过这一方法的应用,对解决电气工程的故障就有着促进作用。
3结语
总而言之,电气工程当中的故障问题的解决,一定要重视方法的科学应用。在人们的生活当中,对电的需求也愈来愈大,电气工程的整体质量保障就显得愈来愈重要,在通过此次的理论研究下,对电气工程当中的故障解决就能起到积极促进作用,从而保障电气工程的良好发展。也希望能通过此次理论研究,对实际工作人员的工作起到一定启示作用。
参考文献:
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在电气行业的实际工作中,PLC技术的加入对其发展起到了很大的促进作用,在改进完善电气系统的同时更提高了电气控制的工作质量,对电气行业今后的发展有着重大影响。 下面是我整理的电气控制与plc技术论文,希望你能从中得到感悟!
电气控制与PLC技术研究
在现今高科技水平的带动下,所有技术设备都在不断的升级,对电气控制系统的要求也变得越来越高。在电气行业的实际工作中,PLC技术的加入对其发展起到了很大的促进作用,在改进完善电气系统的同时更提高了电气控制的工作质量,对电气行业今后的发展有着重大影响。
【关键词】电气控制 PLC技术 探析
PLC从外观来讲,具有体积小质量轻的特点,小型的PLC底部尺寸一般不超过100mm,质量不超过150g,所以在安装方便,和电气系统组装容易。PLC应用范围广泛,一般的电气控制场所都可以使用,尤其是数据应用能力在数字控制方面的运用更为广泛。另外,抗干扰技术的应用更使电气控制系统运行的安全性和可靠性提供了有力保障。PLC外部检测系统的设置,为自身内部和系统外部的故障检验提供了良好的条件。而且,PLC的安装操作简单易懂,对于从事电气控制方面的人员来说掌握起来也比较容易。储存逻辑是PLC技术在实际应用中所使用的,接线比较简单,这样也方便日后维修和改造,在减少工作量的同时又提高了工作效率。
1 PLC技术与电气控制融合后的工作流程
电气控制主要是通过对电气设备一次和二次回路控制来确保设备正常运行,其在现代工业自动化方面已经成为一个不可缺少的重要角色,更是推进工业自动化发展的重要武器。而PLC技术的实质就是一个控制器,专门用于专业控制,主要利用计算机、通讯技术、自动化等技术发展起来的通讯控制器。PLC技术与电气控制技术融合可以生成强大的抗干扰能力和自我诊断能力,完善电气的控制系统的同时有效排除系统中故障。
目前,PLC技术在电气控制行业的应用十分广泛,很多企业开始逐渐重视这些外来技术的引进,作为现代电控行业中的重要角色,PLC技术的应用将会在很大程度上推动电气控制行业的发展。同时,想要PLC技术与电气控制合理融合就必须要对PLC技术有一定的掌握和了解,这是PLC技术能够更好的运用于实际的前提条件和重要基础。此外,PLC技术在工业体系中也有着广泛应用,如石油、建材、钢铁、化工、电力、机械制造、汽车、交通运输等。
结合PLC的工作流程,根据实际工作经验,将PLC技术与电气控制融合后的工作流程划分为三个阶段。主要有收集和输入原始数据、用户程序执行、刷新输出。
(1)采取收集数据是PLC工作进程的第一步。通过扫描的方式依次读取并存储输入状态点和数据,同时存入I/O映像区中的相应单元。完成后,进入用户程序执行和输出的刷新阶段。在这一阶段,I/O映像区中相应单元的状态和数据不发生改变。
(2)在第一步完成的基础上,对用户程序按照由上到下的顺序扫描。用户程序是执行阶段,具体的实施中,先扫描用户程序左边的控制线路,同时依然遵守由上到下和由左到右的顺序对触点构成的的控制线路进行逻辑运算。同样,在I/O映像区内单元中的状态和数据也不会发生变化,但其他输出点和软设备在I/O映像单元区域或系统RAM存储区域的状态和数据都可能会发生变化。
(3)PLC工作流程的最后阶段,即输出刷新阶段。在用户程序扫描结束后,PLC就会进入输出刷新阶段。此阶段中,CPU按照I/O映像区相应的状态和数据刷新所有输出锁存电路之后再由输出电路完成相应设备的驱动设置是PLC的最后输出过程。
PLC的工作流程与大部分其他的机械设备相似,是一个周期循环的过程。这三个工作阶段是循环运行的,每进行三个阶段为一个周期。PLC技术与电气控制技术的融合在提高工作效率的同时又节省了故障和开发研究的开销。
2 PLC技术在电气控制应用中常见的问题
系统控制出现故障。可能由于线路老化、周围环境破坏等原因造成控制出现故障,进而无法将信号传递给系统内部,也就无法完成对数据的接收、加载和转换,同时对系统发出的其他执行命令也没办法接收。
数据收集和传输故障也可能是由于开关一类的设备操作不到位造成的,例如打开、闭合不彻底,致使无法接收或接收错误信息,造成控制运作出现错误,系统无法正常运行,即造成了PLC无法接收信号控制系统出现故障。
设备开关和现场变送器的自身故障也是使PLC技术无法正常工作的原因,引发故障的原因可能是接线接触不良,出现破损等,同样也会造成以上PLC控制分析系统无法接收数据和进一步的处理。此外,人为操作出错也是造成系统故障的原因之一。
3 PLC技术问题相应的解决方法
对输入PLC控制系统信号的可靠性加强注意。保证所有的现场设备和相关部件的性能完好,杜绝由于设备自身零部件问题造成信号无法正常传送和接收的现象发生。此外,更新改进主界面功能模块设置也有利于减少控制的出错。
完善系统设置,使其更加具有可靠性、自动化、网络一体化。在PLC电气控制系统遭受破坏或出错时,起到预警系统的报警作用,这项功能在PLC系统控制里十分重要,能够有效的对工作情况进行监控,减少了由于指令出错带给系统的损失。确保PLC周围的运行环境,及时排除干扰因素,实施24小时监控。
加强人员的技术培训,提高业务能力和自身素质修养,鼓励员工学习新技术、新的方法和技巧来提高工作质量。
4 总结
面对如今高科技迅猛发展的形势,在任何领域如果想要健康长远的发展,就必须不断的学习掌握新的技术,只有对新技术和设备做好充分的了解和学习并合理应用,才会真正的有所收获。PLC在电气控制方面发挥着巨大的推动作用,二者的融合将会在很大程度上促进电气控制行业的进步发展。
参考文献
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[4]付焕森,李元贵.基于工程应用型人才培养的项目驱动教学与研究――以电气控制与PLC技术项目课程为例[J].大众科技,2012.
作者简介
张车(1981-),男,江苏省张家港市人。本科学历。中级工程师。研究方向为电气自动化控制。
作者单位
张家港沙钢集团 江苏省张家港市 215600
电气控制与PLC技术的应用
摘 要:针对传统数控车床在自动化控制功能方面的薄弱,以CK6140普通数控车床为对象,详细探讨了数控车床的电气控制,基于PLC实现了数控车床的自动化改造功能,给出了详细的电气化、自动化改造的方案和控制结构,对于进一步提高PLC自动化控制技术在电气控制领域中的应用具有较好的借鉴意义。
关键词:电气控制;PLC技术;自动化;无人值守
1 引言
随着可编程逻辑控制器(PLC)技术的逐渐发展,很多工业生产要求实现自动化控制的功能,都采用PLC来构建自动化控制系统,尤其是对于一些电气控制较为复杂的电气设备和大型机电装备,PLC在电气化和自动化控制方面具有独到的优势,如顺序控制,可靠性高,稳定性好,易于构建网络化和远程化控制,以及实现无人值守等众多优点。基于此,PLC技术逐渐成为工业电气自动化控制的主要应用技术。
本论文主要结合数控机床的电气化功能的改造,详细探讨数控机床电气化改造过程中基于PLC技术的应用,以及PLC技术在实现数控机床自动化控制功能上的应用,以此和广大同行分享。
2 数控机床的电气化改造概述
数控机床的主要功能
数控机床是实现机械加工、制造和生产中应用的最为广泛的一类机电设备。数控机床依托数控化程序,实现对零部件的自动切削和加工。但是目前我国仍然有超过近1000万台的数控机床,主要依靠手动控制完成切削加工,无法实现基本的电气化和自动化控制。为此,本论文的主要的目的是基于PLC控制技术,实现数控机床的电气化改造,主要实现以下功能:
(1) 数控机床的所有电机、接触器等实现基于PLC的自动化控制;
(2)数控机床的进给运动由PLC控制自动完成,无需人工手动干预;
(3) 自动检测零部件切削过程中的相关参数,如加工参数、状态参数等等;
(4) 结合上位机能够实现对数控机床的远程控制,以达到无人值守的目的。
电气化改造的总体方案
结合上文对于数控车床的电气化、自动化改造的功能要求,确定了采用上位机与下位机结合的自动化改造方案。该方案总体结构分析如下:
(1) 上位机借助于工控机,利用工控机强大的图像处理能力,重点完成数控车床的生产组态画面显示,以及必要的生产数据的传输、保存、输出,同时还要能够实现相关控制指令的下达,确保数控车床能够自动完成所有切削加工生产任务。
( 2)下位机采用基于PLC技术的电气控制模式,由传感器、数据采集板卡负责采集数控车床的生产数据、环境数据、状态数据等所有参数,由PLC实现对相关数据的计算,并传输给上位机进行相关数据的图形化显示和保存;另一方面,PLC控制系统还接收来自于上位机的控制指令,实现对数控车床的远程控制。
(3) 对于数控车床最为关键的控制――进给运动的控制,利用PLC+运动控制板卡的模式实现电气化和自动化的控制。具体实现方式为:选用合适的运动控制板卡,配合PLC的顺序控制,对进给轴电机实现伺服运动控制,从而实现对数控车床进给运动的自动化控制。
3 数控车床电气化自动控制改造的实现
系统改造结构设计
数控车床的电气化自动控制改造,其整体结构如下图1所示,其整体结构主要由以下几个部分构成:
底层设备
底层设备主要包括两个方面,首先是实现数控车床自动切削加工运转等基本功能的必要电气、机电设备,如电源模块、电机模块等,这些机电设备能够保证数控车床的基本功能的稳定可靠的实现;其次,底层设备还包括各类传感器,比如监测电机转速、温度的速度传感器和温度传感器,监测进给轴运动进给量的光栅尺等,这些传感类和数据采集类设备为实现数控车床自动化控制提供了基础数据源。
本地PLC站
本地PLC站主要负责接收底层传感设备传送过来的传感参数、状态参数及其他检测参数,通过内部程序的运算,判断整个数控车床的工作状态,并将其中的重点参数上传到远程控制终端进行数据的图形化显示、存储、输出打印等操作;另一方面,本地PLC站同时还接收来自于远程控制终端所下达的控制指令,比如停机、启动等控制指令,PLC站通过对相应执行器(比如电机)的控制,从而实现自动化控制的功能。
远程控制终端
远程控制终端主要是依赖于工控机实现的上位机数据管理和状态监控,需要专门开发一套面向数控车床加工、生产和自动控制的软件程序,以实现对数控车床的远程化、网络化、自动化控制,真正实现无人值守的功能。
PLC电气控制系统的设计实现
本研究论文以CK6140普通数量机床为具体研究对象,详细探讨其电气化、自动化控制的改造。通过上文对机床改造方案和结构功能的分析,可以确定整个机床电气化、自动化改造,一共需要实现14个系统输入,9个系统输出。结合控制要求,这里选用日本三菱公司的FX2N-48MR型PLC,输入回路采用24V直流电源供电方式。根据对数控机床的各模块控制功能的分析,选用合适的接触器、继电器、开关、辅助触点等电气控制元件,与PLC共同实现对电气设备的控制,比如PLC通过接触器控制电机模块,PLC通过继电器控制电磁阀等部件,从而完成基于PLC控制的数控车床电气化改造。
4 结语
随着电气设备的越来越复杂,工业生产对于电气控制的要求也越来越高,基于PLC的自动化控制技术得到了广泛的应用,逐渐成为了当前工业自动化生产控制中的主流技术之一。采用PLC技术最大的优势在于实现自动化控制同时具有较高的可靠性和抗干扰能力,极大的避免了由于采用单片机技术而造成的系统不稳定现象。本论文结合电气控制详细探讨了PLC自动化技术的应用,给出了具体的系统设计实例,对于进一步提高PLC自动化技术的工业化应用具有很好的指导和借鉴意义。
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