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关于PLC应用及特点的论述

2015-12-14 13:50 来源:学术参考网 作者:未知

摘 要:在工业的控制领域里PLC已成为了主流的控股设备,其在各行各业的作用也在逐渐的扩大。PLC有很多的优点,比如较强的通用性、较强的可靠性,同时它的使用也很方便,编程也很简单,这些都是PLC本身的特点,文章就PLC的产生和应用,还有它的特点进行简单的论述。

关键词:PLC;工业控制;设计
一、PLC的抗干扰能力
  对于PLC的使用一般分为开关量逻辑控制、工业过程控制、运动控制、数据处理、通信及联网。PLC在国内外应用的已经很广泛,比如在钢铁、石油和化工等工业领域,在交通运输和环保方面也有所应用,同时一些文化娱乐业对其的应用也很广泛。PLC本身具有很大的特点,比如其抗干扰能力强,较强的可靠性,维护方面,易于改造。但是尽管PLC具有很高的抗干扰能力,但是如果环境过于恶劣且电磁干扰很强,PLC也会出现程序错误和失误的运作,因此要想保证PLC抗干扰能力的加强,就必须在设计、安装和维护中对其有所重视,这样才能完善的解决问题,有效的增强抗干扰能力。 因此,就要对其工作环境及干扰源的产生进行控制,同时提出一些抗干扰的措施。
(1)工作环境。
  PLC要求环境温度在0℃~55℃,而且在安装的过程中不能放在发热量大的元件下面,四周通风散热的空间应足够大。而且空气的相对湿度应小于85%(无凝露)。当有较强烈的振动源的时候,要是PLC远离它,当使用环境不可避免震动时,必须采取减震措施。PLCC要远离那些腐蚀性和易燃性的气体,因为在粉尘较多和有腐蚀性气体环境中,PLC的封闭性就会被打破,所以要把PLC系统放在密封性较好的控制柜中。
    虽然PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力,但是仍需要在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中,安装一台带屏蔽层的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰。当输入端使用外接直流电源时,应选用直流稳压电源。因为普通的整流滤波电源,由于纹波的影响,容易使PLC接收到错误信息。
(2)控制系统中干扰的来源。
  现场电磁干扰是PLC控制系统中最常见也是最易影响系统可靠性的因素之一,因此必须知道现场干扰的源头,就目前所知道的干扰来源就有:强电干扰、柜内干扰、来自信号线引入的干扰、来自接地系统混乱时的干扰、来自PLC系统内部的干扰和变频器干扰。
(3)主要抗干扰措施。
首先就要对电源继续合理的处理,抑制电网引入的干扰,这样可以减少设备与地之间的干扰。其次就是要选择正确的接地点,保持良好的接地系统,因为这样可以避免发生电压冲击的危害。良好的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。
二、PLC的结构
  PLC实质是一种专用于工业控制的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相同。从结构上分,PLC分为固定式和组合式(模块式)两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等,这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架,这些模块可以按照一定规则组合配置。
(1)CPU的构成。
  CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成,CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据,是PLC不可缺少的组成单元。
(2)存储器。
  存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。
(3)I/O模块。
  PLC与电气回路的接口,是通过输入输出部分(I/O)完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路,其输入暂存器反映输入信号状态,输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统,输出模块相反。I/O分为开关量输入(DI),开关量输出(DO),模拟量输入(AI),模拟量输出(AO)等模块。
(4)电源模块。
  PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。
三、PLC的通信联网与工作原理
  现在的工业网络技术,可以很迅速的对数据进行收集、传送和管理,所以,网络在这个自动化系统的集成过程中就变得很重要。PLC具有通信联网的功能,它使PLC与PLC之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息,形成一个统一的整体,实现分散集中控制。多数PLC具有RS-232接口,还有一些内置有支持各自通信协议的接口。PLC的通信现在主要采用通过多点接口的数据通讯、PROFIBUS或工业以太网进行联网。PLC的CPU则采用顺序逻辑扫描用户程序的运行方式,即如果一个输出线圈或逻辑线圈被接通或断开,该线圈的所有触点不会立即动作,必须等扫描到该触点时才会动作。
四、PLC控制系统设计
  PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。任何的电气控制系统它的实现都是根据工艺的要求,目的只有一个就是提高生产效率和产品的质量,也就说在进行PLC 的控制系统设计的时候,最大限度的对被控对象的控制要求进行满足,设计之初,要对现场进行研究,搜集资料,对于设计人员和实际操作人员要保持密切的配合,共同拟定方案,对可能出现的问题共同解决,同时在满足控制要求的的前提下,也要是控制系统变得更加的简单和经济,在使用上和维修上都更加的方便,还要保持其安全性和可靠性,对PLC 的容量,也要适当保持一定的余地。
  在未来,PLC会有更大的发展,产品的品种会更丰富、规格更齐全,通过完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求,PLC作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分,将在工业控制领域发挥越来越大的作用。
参考文献:
[1]贾士伟. PLC应用中干扰的分析及解决方法[J]成才之路, 2009,(04)
[2]戎占宇. PLC控制系统的抗干扰分析[J]山西焦煤科技, 2009,(06)
[3]赵圣国,万丽. PLC故障诊断与排除方法[J]. 中国新技术新产品, 2009, (06) .

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