浅谈基于PLC 在悬挂输送链同步控制中的应用论文

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浅谈基于PLC 在悬挂输送链同步控制中的应用论文

篇1:浅谈基于PLC 在悬挂输送链同步控制中的应用论文

浅谈基于PLC 在悬挂输送链同步控制中的应用论文

1 前言

随着工业自动化的发展和普及,悬挂输送线是连续输送线的一种,在制造业应用越来越广泛。悬挂输送线是在空间连续输送物料的设备,物料装在专用支架上沿悬挂链在预定轨道运行。线体可在空间上下坡和转弯,布局方式自用灵活,占地面积小。可以用于车间内部或各个车间之间工件物品的连续输送,并可调节其输送速度,十分有利于装配等作业,是目前国内企业中使用较多的一种输送线。

2 悬挂输送链的简况及其工程应用

2.1 悬挂输送链的概况

悬挂输送线是一种三维空间闭环连续输送系统,适用于车间内部和车间之间物品的自动化输送。根据输送物件的重量,可分为轻型的牵引式悬挂输送线、轻型积放式悬挂输送线和重型积放式悬挂输送线。主要由输送链条、电机、导轨、张紧装置等组成。链条是输送机链的牵引部件,能在水平方向、垂直方向任意回转。在较长的输送情况下,可能由两三台电机来驱动。

2.2 传统控制系统的不足

传统输送链控制系统采用一个变频器和一个电机来驱动整个悬挂链,这种对于重载和弯轨多的输送线容易导致弯轨易磨损。另外采用一台变频器直接驱动两台电机,这种对于负载变化大的系统不适合,在生产过程中变化更大,尤其是在开始也就是向空线吊挂工件时以及生产结束向输送链不挂只卸工件时及在换品种(重量有差异)会发生电机不同步的情况。

2.3 控制系统的改进与工程应用

两三台电机在一个系统中,就要求各个电机之间保持同步,在现在控制系统中,主要有以下控制模式:①控制系统中电机速度相同,②同步控制系统中几台电机的转速保持某一固定比例同步运转,③控制系统中几台电机按角位移保持相同的速率。所以,多电机同步协调控制是当今研究的重要方向之一。本系统采用PLC 控制,两台变频器分别控制两台电机,是一种基于位置闭环控制的同步运行系统。

3 输送链控制方式及原理

3.1 输送链的控制方式

本系统采用PLC 触摸屏等控制,保持两台电机同步。主动电机按PLC的DA模块发出的直流(0-10V)电压运转, 2# 电机(从动电机)张紧处加位移传感器测量其位移量并反馈给PLC,以原点值为基准对偏移量进行运算,处理后向控制从动电机的变频器发出偏移指令,使其速度与电机的速度保持一致。

3.2 输送链的控制原理

通过触摸屏设定一个频率给PLC,经程序转换PLC 输出给主动电机(1# 电机)变频器的DC 电压,电压与速度成线性关系。计算如下:

(1)电机的转速计算如下:

n = n0×(1 - s)=(60×f÷P)×(1-s)

(2)变频器输入与输出频率与电压的关系:变频器给定值(V)/ 变频器输出频率(Hz) = 10(V)/ 变频器上限频率(Hz)其中:上限频率:10V 时的变频器输出频率。

(3)输送线运行速度与电机速度的关系:V = n×i由此得出,变频器给定值和极数、传动比、转差率、变频器上限频率设置等有关系,本系统中,考虑实际操作简单,选择两台电机、齿轮传动、变频器型号都一样,所以只需比较给定值就行了。

4 悬挂输送线控制系统设计

4.1 硬件配置

4.1.1 控制系统选择

综合上述情况考, 选用型号为CPU-224 的S7-200 系列PLC,,变频器采用三菱FRE740-3.7-CHT,人机界面选用的是西门子触摸屏6AV6 648-0BC11-3AX0, 显示尺寸为7 英寸宽屏,它具有丰富的画面对象库及动画效果,这些配置就可以满足系统的要求。

4.1.2 硬件电路

硬件结构包括外设与PLC 控制系统的硬件部分。控制对象主要由驱动电机、位移传感器、触摸屏;PLC 控制系统由CPU单元、电源单元、输入输出模块、通讯模块、A/D转换模块等构成。

4.2 组态及软件设计

4.2.1 组态设计

现场人机界面用西门子系列组态软件 WinCC flexible 设计开发,它具备完善的生产监控管理功能,可以对系统输送线监控,对输送线等设备的运行停止进行控制,并对生产过程进行实时数据采集和控制显示等。在触摸屏上设置了当前位移值及1# 电机的转速,记忆保存上次设定的`转速值。组态显示当前张紧位移值的状况,显示报警状况并提示检修部位。

4.2.2 程序设计

①程序设计流程图:

②各个开关量控制及运算等常规控制在主程序中,这里不在赘述,下面重点描述模拟量、数字量及同步处理的问题。作为一个主要控制条件,从动电机的速度是通过位移传感器送出0-10V 模拟信号反馈到控制系统中,VW110 为设定的原点值,CPU224 通过模拟量A+ 读取该值即AIW0,通过程序处理转化为数字量(VW102)并显示在触摸屏上当前值一栏,参数设定速度值为VW104,程序中固化设定最大只能为45HZ,传感器偏移量0-3mm 对应着变频器的频率为0-50HZ。故位移增量640mm,输出为1HZ,VW110 是频率转换为相应的数字量。

VW110 经过数模转换为模拟量AQW0 输出给主动电机,然后将采样的位移传感器值VW102 与原点值VW100 进行比较,大于或者小于会将差值加上原来的频率值给VW130,VW130 再通过EM235 将数字量转化为模拟量AQW4 送给从动电机,使从动电机的速度和主动电机趋于一致。

以上就是悬挂输送线控制系统PLC 设计的全部过程,原理分析,程序设计,程序编译和画面的组态。。该悬挂输送链的应用比较稳定、可靠、安全等,实施后也取得了一定的经济效益。

篇2:PLC在电气自动化控制中的应用的论文

关于PLC在电气自动化控制中的应用的论文

摘 要:当代社会,电气自动化控制中最不可或缺的一项技术就是PLC技术,它的应用十分广泛。传统的电气自动化控制系统有着很大的缺陷,而且消耗大量的人力物力,最大的缺陷是不能保证质量。所以,现在我们把PLC应用到了电气自动化控制中。PLC技术在电气自动化控制中的应用,是在微软处理器的基础上,再加上当今的计算机技术以及自动控制技术等先进的科学技术。。本文主要探究在电气自动化控制中PLC的应用。

1 PLC的原理及特点

PLC组成结构如下,其原理可以大致的分为三个阶段:首先是输入采样阶段。在这一阶段,PLC通过扫描的方式依次的读取输入数据及状态,并将其存储与I/O映像区的相应单元。输入完毕就可以进入后续的用户程序执行阶段,这一阶段PLC通过由上而下的顺序对用户的程序进行扫描,对于每一条梯形图,扫描的顺序总是遵循着先左后右以及先上后下的顺序进行逻辑运算,并根据运算的结果刷新逻辑线圈在系统中的对应状态。最后是输出刷新阶段,在这一阶段,CPU会按照I/O映像区中的数据及状态刷新所有的输出锁存电路并输出到电路驱动的相关外圆设备。

PLC具有以下明显的特点:可靠性强。PLC具有极强的抗干扰能力,相比传统继电器技术更加适合于复杂的工业环境;反应快。由于PLC中将传统的机械触电继电器替换为内部自定义的辅助继电器,同时也取消了连接导线,而使用内部逻辑关系代替,为此就可以忽略其节点变位时间,不必考虑传统继电器的返回系数;操作简单。此项控制技术通过使用简单的指令形式、直观的简单程序实现现场的操作,避免了由于操作人员参差不齐的电气技术带来的问题。

2 PLC在电力系统中的主要应用

2.1开关量控制

(1)断路器控制与PLC的应用。传统的电力系统中主要的使用电磁继电器作为主要的控制器,但是由于这种器件中大量的使用电磁原件,而其自身存在的大量触点就直接的降低了所构成系统的可靠性,同时也由于接线的复杂性以及后续维修的困难性,致使近年来开始大量的使用PLC。

(2)自动切换。供电质量的重要指标是供电的可靠性,很早之前的供电企业为了加强供电的可靠性就设置了备用电源。只是最初进行的供回电线路的操作是由手动实现的,但这间隔的几秒钟时间就可以使得供电要求较高的用户蒙受很大的损失。为此,基于提升供电可靠到性的要求,PLC构成的备用电源自动投入装置开始应用于实际。这一装置通过编程来使用各种运行方式,并将采集到的一次设备的正常运行信号作为后备电源关闭或者启动的根据。由于这一系统具备逻辑判断以及数据处理功能,为此不仅可以实现备用电源的自动投切,同时可以在综合考虑系统运行状况以及其它操作。

2.2顺序控制

在火力发电系统内部,作为辅助系统的工艺流程一般可以分为开关量的控制与顺序控制两大类。随着近年来我国资源的紧张以及环境问题的恶化,传统的继电控制系统逐渐地被PLC控制系统所控制,以达到提升企业辅助车间的自动化水平。尤其是最新的PLC系统不仅可以实现单独工艺的流程控制,而且还可以通过通信总线与信息模块的连接实现全厂工作的控制。

2.3在矿井提升机中的应用

上面概述了PLC的主要功能后,这里主要针对于PLC在矿井提升机中的具体应用进行论述。

矿井提升机作为一种大型的绞车,是煤矿开采行业的重要设备。PLC在矿井提升机的应用极大的'提升了提升机的工作效率,而提升机的主要调速控制是通过变频PLC进行的。其具体的应用如下:当操作人员听到开车信号时按下开车按钮,此时PLC控制将AC380V电流接入变频器。当提升机开始运行时,首先要对电机施加直流制动,然后再松开机械抱闸,以达到防止溜车的目的。提升机在运行过程中的速度变化曲线可以通过对PLC变成进行产生,然后将经过A/D转换的信号由模拟量输出口输出以实现对于变频器的控制。实际的使用也可以根据实际工况选择人工控制提升机速度。

同时在旋转编码器的辅助下,极大的方便了检测提升机的速度以及位置。首先编码器将检测到的电机转速信号传递给PLC,然后PLC就可以根据得到的这一信号累计计算提升机的速度及行走距离,此时监视器上就会相应的显示出提升机的速度以及位置。井口还设置了液压站,其作用类似于电磁抱闸,可用于重车静止时的制动。重车制动是在PLC以及变频器的控制下实现的,先通过液压站给卷筒施加机械制动力,然后取消直流制动力。

变/工频切换和声光报警电路。这种辅助电路的设计方案是将报警装置设置在变频器端:当PLC的Q3.1,Q3.2的输出开关量为“1”时,相应的Q3.3的输出开关量为“0”,此时接触器KM2就会发生动作,将电动机接到变频器的输出端。当KM2发生动作后,相应的KM1也发生动作,即将工频电源与变频器的输出端连接以启动电机。与此同时,与接触器KM3线圈控制电路连接的接触器KM2的常闭触点断开,以达到接触器KM3不接通的状态,以保证整个系统处于工频运行状态。

当变频器在运行的过程中发生故障而跳闸,此时的变频器的“NC-COM”触点就会断开,导致KM1以及KM2线圈均失电,其主触点就会切断变频器与电机、电源之间的连接。与此同时“NO-COM”触点也会相应的闭合,从而导致警报扬声器HA以及报警等HL进行声光报警。PLC内部的时间继电器也会得电,并在一定的延时后闭合,从而使得Q3.3的输出为“1”并保持,使得电机的运行状态进入工频运行状态。

此外PLC在中央空调、公交系统、数控系统以及在泵类电机中都有着广泛的应用。

3 PLC发展趋势

不断加强PLC的抗干扰能力。尽管PLC控制系统具有很好的抗干扰能力,但是对于一些电磁干扰过于强烈或者是生产环境极为恶劣的情况也会致使PLC控制系统的控制失误或者运算失误,从而导致正常的生产运行受到干扰。为此,在今后的一段时间内,不断研发具备更高抗干扰能力的PLC系统,不断的提升其在设计、安装以及使用中的性能。

网络化以及数字化。目前在火电系统中,DCS技术逐渐的普及并逐步成熟,只是近几年的发展较为缓慢,而PLC作为发展迅速的技术,使得二者在发展的过程中相互吸收、利用,并逐渐发展成为新的控制系统—FCS系统。这一系统即有原来系统的优势,同时也具备了工业自动化的、智能化、数字化的特点,因此在近年来的火电厂发展中得到广泛的应用。

结语

鉴于未来多种行业的生产过程具有不同的控制需要,为此PLC控制系统需要不断开发新的产品,使得产品的规格更为齐全、性能更加优异,不断促进自动化控制网络、国际通用网络以及人类电气化的发展。我们相信在未来的几年,PLC会有更大的发展,不仅产品种类更加丰富、规格更加齐全,并且全新的人机界面也会使得这一技术更好的适应工业控制场合的需要。

篇3:PLC在水工业电机控制中的应用

1引言

可编程序控制器(PLC, Programmable Logic Controller)是采用微电脑技术制造的自动控制设备,他以顺序控制为主,回路调节为辅,能完成逻辑判断、定时、记忆和算术运算等功能。

随着PLC技术的发展,其功能越来越多,集成度越来越高,网络功能越来越强,PLC与上位PC机联网形成的PLC及其网络技术广泛地应用到工业自动化控制之中,PLC集三电与一体,具有良好的控制精度和高可靠性,使得PLC成为现代工业自动化的支柱。PLC的生产厂家和型号、种类繁多,不同型号自成体系有不同的程序语言和使用方法,本文拟就用日本立石公司生产的OMRON C20p型PLC,设计几个PLC在三相异步电机控制中的应用,与传统的继电器控制相比,具有控制速度快、可靠性高、灵活性强等优点,可作为高校学生学习 PLC的控制技术的参考,也可作为工业电机的自动控制电路。

2 PLC在电机控制中的应用[1~3]

2.1三相异步电机的正反转控制

要求当按下正转按钮,电机连续正转,此时反转按钮不起作用(互锁),按下停止按钮电机断开电源,按下反转按钮电机连续反转,正转不起作用。图1所示为三相异步电机的正反转控制原理图。

2.2三相异步电机的Y—△启动

要求起动时电机接成Y型,经过一段时间自动转化为△形运行,要求Y形断开后△形才能启动,防止Y形未断△形启动造成电源短路,

图2所示是三相异步电机Y—△启动控制原理图。

2.3三相异步电机时间控制

要求第1台电动机M1启动5 s后,第2台电动机M2自动启动,只有当第2台M2停止后,经过5 s延时,M1自动停止。图3所示是三相异步电机时间控制原理图。

3 程序的写入与运行

将PLC联上编程器并接通电源后,PLC电源指示灯亮,将编程器开关打到“PROGRAM”位置,这时PLC处于编程状态。编程器显示PASSWORD!这时依次按Clr键和Montr键,直至屏幕显示地址号0000,这时即可输入程序。

在输入程序前,需清除存储器中内容,依次按Clr、Play/Set, Not,Rec/Reset和Montr键,即将全部程序清除。按照以上3种控制的梯形图或程序指令将3种控制程序写入PLC,当上述3部分程序输入到 PLC机中后,用上下方向键读出所写程序,如程序有错,可用插入指令和删除指令修改程序。

程序输入正确后,分别按图1(a)和(c)连接PLC外部接线及主回路线路实现电机正反转控制,按图2(a)和(c)连接线路实现电机Y—△启动,按图 3(a)和(c)连接线路实现电机的时间控制。此设计可以一次性把3种控制电路的程序全部输入,同时控制3种电路,运行时,按下SBF,SBR电机正反转启动,按下SB1,SB2控制电机Y—△启动,按下SB3,SB4电机顺序启动,互不干扰,事半功倍,实现了一台PLC同时控制多种电路形式。

参考文献

[1]秦曾煌钡绻ぱ(上册).第5版[M].北京:高等教育出版社,

[2]邓则名,邝穗芳.电器与可编程控制器应用技术[M].北京:机械工业出版社,1999

[3]吴道悌,王建华.电动学实验[M].北京:高等教育出版社,1995

篇4:PLC在电气自动化控制中的应用分析论文

PLC在电气自动化控制中的应用分析论文

摘 要: 就现今的形势,全面介绍了电气自动化的现状,论述了当前国内电气自动化控制系统的设计思想、系统组成以及未来的电气自动化控制系统的发展方向。当前国外大企业不断进入,在这一专业领域必将出现很大的空缺,那么就必然出现人才短缺的现象。电气自动化涉及各行各业无处不在,而从事电气自动化的人员几乎都是个多面手,可从事造作系统、自动控制、电力电子技术、信息处理、测试技术、研究和发展、经济管理、电子和计算机技术应用等工作。随着大型外企不断进入,这种复合型才毕竟成紧缺状态。

关键词:PLC电气自动化; 应用现状; 发展前景

引言

PLC是为了在工业环境下使用而设计的一种可编程逻辑控制器系统。其存储器采用了可编程序以实现在其内部存储进行运算、控制、记录等操作指令,并可以将存储内容通过数字或模拟量等形式进行输入或输出来控制工业生产过程。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物,它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点,充分利用了微处理器的优点。

1、电气自动化概念。

电气自动化是研究与电气工程相关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、实验分析、研制开发以及电子与计算机等领域的一门科学。在我国解放后便开始对电气自动化进行深入研究,并且开始设立本科专业。进入新世纪随着电力电子技术、微电子技术的迅猛发展,使其发展日趋多元化。尤其是结合了目前嵌入式、网络、通信等技术后,电气自动化已出现在我们身边的各个领域。

2、PLC在电力系统中的应用现状

2.1、顺序控制

火力发电系统内的辅助系统的工艺流程的控制多为顺序控制和开关量控制两种。随着改革的深入以及国家对节能减排要求的逐步提高,该行业在生产过程中降低资源损耗和提高效益已成为各企业的管理最终目标。 因此对类似企业辅助车间的自动控制水平也提出了更高的要求,近年来大型火电企业的辅助系统均已由PLC控制系统代替了原来的继电控制器,并且随着科技的进步采用PLC控制系统不仅可以单独控制某个工艺流程,并且可以通过信息模块与通信总线连接来协调全厂生产工作。输煤系统。 输煤系统的优劣决定着生产效率的高低以及环境的优劣,输煤系统至今已经经历了人力控制、强电控制和现在采用的计算机控制等几个阶段,一般火力发电企业的输煤系统包括上煤、储煤、卸煤、配煤以及其辅助系统等构成。 输煤控制系统由主站层、远程IO站、现场传感器等三层的网络结构,其中PLC和人机接口构成主站层,该部分一般设置于系统集控室内;主站层通过光纤通讯总线与远程IO站相连接,远程IO站设备与输煤传感器通过二次控制电缆相连接。其集控室内主要以自动控制为主、以带联锁或解除联锁的手动控制为辅,运行人员在控制室内可以通过显示屏来实现对系统设备进行监视和控制并可以通过紧急事故开关和检修启停按钮来控制系统状态,该种技术的使用可以在很大程度上提高生产效率,并减少了运行人员工作量和改善了工作环境。

2.2开关量控制

断路器控制。原来的火电系统内多采用电磁型继电器为主要元件的控制器,该系统采用了大量电磁元件,因此其自身的大量触点大大降低了系统的可靠性,同时该种系统还具有接线复杂、维修困难等缺点,而近年来PLC的运用则用大量软继电器代替大量的实物元件,因此大大提高了其可靠性,运行人员只需进行简单的分合闸操作,在操作过程中系统能够根据实际能否运行而给出相应的指示信号,并且在系统发生故障时可以自动分闸,同时给出信号指示;PLC控制系统可以大大简化二次接线,且线路都存在各自的公共端因此接线过程中还不容易发生错误,且其无需配备专门的闪光电源,在具备符合要求的程序前提下只进行简单的接线即可满足要求;并且PLC控制系统可简化其辅助开关数目,并可实现多台断路器的控制及信号集中显示,可以减轻工作人员的`维护和检修工作量。自动切换。 为了加强供电的可靠性,备用电源自动投入装置多年前就应用在火电企业当中,最初为手动或自动进行供回电线路的操作,虽然该操作过程往往之需要几秒钟的时间,但对于有连续供电要求的用户来说也是不允许的,因此,为了提高供电的可靠性,由PLC够成的备用电源自动投入装置应运而生,其可以通过编程来使用各种运行方式,其将采集到的一次设备的正常运行信号作为备用电源启动或关闭的依据,由于该控制系统具有数据处理以及逻辑判断功能,因此其不仅能完成备用电源自投的操作,且其能考虑系统运行情况以及其他操作要求,同时系统本身具有很强的抗干扰能力,并具有可靠性高、接线简单、调试操作方便以及成本低等优点。

2.3闭环控制

泵类电机。火电成内泵类启动方式一般有自动启动、机旁屏手动启动以及现场控制箱手动启动几种。 自动状态下泵的开机时由PLC内顺控模块根据各个泵的累积运行时间长短来选择主备用泵;而机旁屏开启方式则是需调节现场开关的方式来启闭泵,其主备用泵则是根据人类对运行时间的比较来决定每台泵的启闭,而若要在现场对其进行操作则需将开关调至 “调速器手动” 档位才能实现。 现在火电厂泵类的控制有PLC和常规控制两种,一般讲常规回路作为PLC控制的补充,及作为泵类控制的安全回路,即实现了即使PLC故障也可保证泵类的正常使用。调速器控制。 调速器至今经历了机械液压调速器、电气液压调速器以及计算机调速器几个阶段,其中PLC控制系统一般由转速测量单元、电子调节单元和电液执行单元构成,其三个单元分别控制着调速器的转速测量、调节规律的形成和驱动导水机构的职能。

3、PLC预测发展前景

3.1进一步网络化、数字化。目前用于火电系统控制系统的DCS虽技术日益成熟但近年来其发展日趋缓慢,PLC的产生及发展使其与DCS相互吸收彼此特点,逐步同化,并逐步发展成为新的控制系统——FCS系统,其既保留了原来系统的特性又实现了工业自动化技术的发展,并使数字化、智能化控制得到进一步的发展和应用,因此其近年来在火电厂的应用日益广泛。

3.2增强抗干扰性。如生产环境过于恶劣,或是电磁干扰异常强烈则也可造成PLC控制系统的运算或是控制错误,导致在某些生产环节出现错误而不能保证正常的生产运行,因此,提高PLC的可靠性是其未来发展的主要方向,其一方面要提高抗干扰能力同时在设计、安装以及使用过程中引起重视,尽量减少对其造成负面影响。

3.3PLC产品还可以用于离散、制程和混合式自动化产品领域,并在各个制造行业保持稳固增长。基于对更高自动化程度和更高能效的需要,制造业会越来越多地应用PLC。在制造过程中,以最低生产设备生命周期成本来实现适应性和灵活性的日益增加的需求,给PLC的创新与发展提供了不竭的动力。一些新兴行业的运用以及新能源产生、储存和基础设施建设的需要,无疑给PLC带来了巨大的机遇。

4、结束语

为了能够更广泛的适应未来各种工业生产过程中控制场所的需要,PLC控制系统作为自动化控制网络和国际通用网络的重要部分其产品将会更加丰富,规格也会更加齐全,并将在人类电气自动化发展过程中发挥更加广泛的作用。

参考文献:

1、刘善增.PLC控制系统的可靠性设计[J]。工业控制计算机,(7):39~41。

2、刘新正.PLC控制系统的开发与应用[J]。新世纪水泥导报,(2)。

3、刘海荣,赵湛.PC~PLC集散控制在船闸电气自动化的应用[J]。工业控制计算机,,20(4)。

4、郑晟,巩建平,张学.现代可编程序控制器原理与应用[M]。北京:科学出版社,1999。

篇5:PLC在电气自动化中的应用论文

PLC在电气自动化中的应用论文

PLC在电气自动化中的应用论文阐述了PLC技术,然后详细研究了PLC技术在电气自动化行业中的应用情况,以便在电气自动化领域中将PLC技术的作用和价值给最大限度的发挥出来,对电气自动化行业的发展起到有效的推动作用。

PLC在电气自动化中的应用论文【1】

关键词:PLC技术;电气自动化;应用

随着科学技术的不断革新,如今在社会生产和生活的各个方面,都深入应用了电气自动化技术,对于人们生活方式和工作环境造成了较大的影响和改变。

并且在电气自动化中,逐渐出现了一种新的高新控制技术,也就是PLC技术。

通过实践研究表明,它可以促使电气自动化设备设施的工作效率得到显著提升,工业生产设备对恶劣环境的要求也可以得到降低,对于电气自动化的发展,可以产生巨大的推动作用。

1 PLC技术的概述

1.1 PLC技术的概念

PLC,也就是ProgrammableLogicController,中文翻译为可编程逻辑控制器,它主要指的是一种将可编程存储器应用在内部系统的存储程序,从而执行面向用户的一系列定时、顺序控制、逻辑运算、算术和计数操作等指令,同时通过模拟或数字形式对各类机械以及生产过程进行输入/输出控制的技术。

1.2 PLC的结构

PLC技术的本质是应用于工业控制的计算机技术,因此,它的硬件结构组成同大多数计算机结构是基本一致的,都包括有:电源、CPU(中央处理器)、存储器、功能模块、通信模块、输入/输出接ICl电路等等。

1.3 PLC技术的原理

PLC技术的工作原理主要包括有三个部分的内容,即:(1)扫描阶段:即对采样进行数据输入;(2)用户程序的执行阶段:即面向用户执行各种指令和要求的阶段。

(3)输出刷新阶段:即对内部数据和状态进行刷新后再输出。

1.4 PLC技术的特点

PLC技术主要包括有以下几个方面的特点,即:(1)安装方便、简单,便于维护和检修;(2)编程简单,容易使用,通常是采用逻辑图、梯形图以及语句表等语言进行编程;

(3)组合灵活、功能完善、实用性强、方便扩展;(4)对运行环境的要求较低,且易学易用;(5)可靠性和抗干扰能力较强。

2 PLC技术在电气自动化中的应用

目前,PLC技术已经广泛的应用于电气自动化的大部分领域当中,主要包括以下几个方面的内容。

2.1数控系统中PLC技术的应用

目前,随着工业高新科技的不断推陈出新,数控技术作为当前主要自动化控制技术已经越来越广泛的应用在工业生产当中,成为一种不可或缺的主流生产技术。

而PLC技术正是确保和推动数控技术实现和持续发展的一项基础性的保障技术。

目前,在工业生产中最为常见的数控技术主要包括三种,即:连续控制系统、直线控制系统以及点位控制系统(通常用于工业生产中的孔加工机床,例如:镗孔机床、钻孔机床等)。

而当前的工业生产数控系统主要有三种实现方式,分别是:单板机控制和全功能数控装置。

两种数控系统均采用了PLC技术,有以下几点不同。

(1)单板机数据系统:针对传统单片机系统中的一些驱动电路、接口电路、设计硬件电路以及抗干扰等问题设计的,能够有效的根据工业生产的实际需要对机床功能进行调整和升级,从而提高了企业尤其是中小企业在生产经营当中的灵活性。

(2)全功能数控装置:它的功能相对比较完善,能够适用于多种工业生产的需求,但其价格也非常的昂贵,因此,一般的企业不常采用这种控制系统。

2.2中央空调系统中PLC技术的应用

目前,在农业、工业,国防以及社会社会生活的各个领域当中,都广泛的应用了中央空调系统,它已经成为人们日常社会生产生活当中的一项必不可少的工业系统。

例如,在工业生产当中,有些产品(电子产品、食品等)对环境温度的要求较高,这时,就需要在生产车间中安装中央空调系统以用来控制和确保车间内的温度始终保持在产品需求的温度范围之内,从而更好地确保产品生产的顺利。

目前,控制中央空调系统的方式基本包括三种类型,即继电器控制系统、DDC系统(直接数字式控制器)和PLC系统(可编程序控制器)。

而PLC系统

三种方式中最先进也是效率最高的控制技术,它不仅具有较高的智能化水平,同时还具备较强的可靠性和抗干扰性,并且安装简单、操作方便、易学易用,因而在中央空调系统中得到了最为广泛的应用。

2.3公路交通系统中PLC技术的应用

目前,随着我国城市化进程的不断加快,公路交通行业也得到了迅速的发展,越来越多的公路交通线路兴建起来,同时,越来越庞大、复杂的公路交通信息系统对公路交通控制技术的要求也越来越高,尤其是交通信号灯等方面的要求,而PLC技术恰好解决了这一问题。

随着城市公路越来越复杂,传统的信号灯控制方式由于其效率低、反应慢等原因已经不能适应现代公路交通网络快速发展的要求,这时就需要利用PLC自动控制系统加强对交通信号灯的控制和管理,提高对信号灯网络系统的控制水平,增强它们的工作效率和对外部环境的反应速度,通过在内部设定定时器来逐渐增加对城市交通系统中。

渐进式信号灯的精确控制水平,尤其是对岔路口等交通复杂路段的信号灯控制情况,从而更好的控制和疏导城市交通行车秩序,确保城市公路交通网络系统的秩序化、安全化。

2.4 在矿井提升机中的'应用

矿井提升机作为一种大型的绞车,是煤矿开采行业的重要设备。

PLC在矿井提升机的应用极大的提升了提升机的工作效率,而提升机的主要调速控制是通过变频PLC进行的。

其具体的应用如下:当操作人员听到开车信号时按下开车按钮,此时PLC控制将AC380V电流接入变频器。

当提升机开始运行时,首先要对电机施加直流制动,然后再松开机械抱闸,以达到防止溜车的目的。

提升机在运行过程中的速度变化曲线可以通过对PLC变成进行产生,然后将经过A/D转换的信号由模拟量输出口输出以实现对于变频器的控制。

2.5 PLC技术的发展趋势

不断加强PLC的抗干扰能力。

尽管PLC控制系统具有很好的抗干扰能力,但是对于一些电磁干扰过于强烈或者是生产环境极为恶劣的情况也会致使PLC控制系统的控制失误或者运算失误,从而导致正常的生产运行受到干扰。

网络化以及数字化。

目前在火电系统中,DCS技术逐渐的普及并逐步成熟,只是近几年的发展较为缓慢,而PLC作为发展迅速的技术,使得二者在发展的过程中相互吸收、利用,并逐渐发展成为新的控制系统―FCS系统。

3结语

通过上文的叙述分析我们可以得知,在电气自动化领域中,逐渐出现了PLC这种全新的控制技术,它具有一系列的优势,如可以更加方便简单的进行操作、有着更加灵活的结构以及牢固可靠程度较高等等。

如今,PLC技术已经被广泛应用到各个领域内,为电气自动化的发展做出了巨大的贡献。

并且,随着时代的进步和发展,PLC技术将会更加的成熟,将它的优势和价值给更好的发挥出来。

参考文献

[1]马艳洁.PLC在电气自动化中的应用研究[J].现代商贸工业,(10).

[2]李鹏.浅析PLC技术在电气自动化系统中的应用研究[J].电子制作,(2).

[3]陈镜波.PLC技术在电气自动化中的应用[J].机电信息,2013(9).

[4]姚振龙.浅析PLC在电气自动化中的应用与发展[J].科技创新导报,20l l(26).

[5]王宁.对PLC技术在电气自动化系统中的应用研究[J].中国新通信,201 3(4).

PLC技术在电气设备自动化控制中的应用【2】

摘要:在现代电气自动化研发与制造领域中,PLC控制技术的应用范围日趋广泛,而且发挥了重要的作用。

与传统的电气化控制装置相比,PLC控制技术的应用以微处理器为基础,而且综合了自动控制技术、计算机技术、继电器控制技术、通讯技术的优势,有效促进了其应用领域的不断拓展。

PLC以其可靠性高、灵活性强、使用方便,与CAD/CAM和工业机器人一起被称为现代工业生产自动化的三大支柱。

本文将对PLC技术在电气设备自动化控制中的应用进行分析和介绍。

篇6:PLC在船闸中的应用

PLC在船闸中的应用

简要介绍利用可编程控制器(PLC)实现台儿庄船闸运行自动控制和机电故障自动报警和查询的原理、硬件、软件、使用情况等.

作 者:孙晋明  作者单位:山东省枣庄市航运管理局 刊 名:中国水运 英文刊名:CHINA WATER TRANSPORT 年,卷(期): “”(8) 分类号:F4 关键词:船闸   机电故障   自动报警   查询  

篇7:PLC在电气自动化控制中的运用论文

PLC在电气自动化控制中的运用论文

1PLC控制器的特点

第一,与相同价位和类型的控制器相比,PLC具有更优秀的功能与性能。PLC所带有的大量的编程构成可以根据用户的不同工作管理需求建立起有针对性的控制体系。除此之外,PLC还能通过网络通讯设施对工作区域众多管理控制内容进行有效的收集与分析,实现“一点辐射全区”的统一而又高效的管理控制。第二,PLC在进行设计之初就只录入了少量的数据信息,所以它具有精炼简单的构成形式,这就使得它在工作时发生事故的可能性非常小,无特殊情况下PLC系统能够持续进行平稳可靠地运行。精简的结构和平稳可靠的运行也使得PLC的维修护理工作大量减少,这不但提升了系统正常运行的时间比例,也在一定程度上减少了成本的投入。第三,PLC具有较为简便快速的编程语言形式。它不需要通过计算机系统进行复杂的录入与编程,只通过一些简单的语言就可以在短时间内实现目标工作程序的设定,然后就可以快速地投入到实际工作中去了。除此之外,PLC可以实现边运行边录入的编程,减少设备的拆卸,不仅在很大程度上能够降低设备事故的发生率,还能省去维护磨损等工作环节。第四,PLC的使用范围异常广泛,它可以适用于各种类型的设备。凡是属于标准化的管理模块,PLC均能通过录入和编写特定的代码,来满足特定情况下对各种工作设备进行生产、管理与控制的要求。第五,PLC的维护工作异常简单。PLC自设计之初就拥有较为高性能的自我检测与自我维修功能,因此其发生事故的可能性是非常小的,即使在特殊情况下出现异常状况,PLC也可以快速地检测出故障所在,此时维修人员按照PLC控制器指出的位置进行相应的'操作,就可以快速排除控制器的工作故障,使其能够及时地工作运行。

2在电气自动化中的实际应用

2。1在中央空调中的运用

冷冻系统是PLC技术在中央空调运用中的重要方面之一。数字式的控制器DDC以及继电器式控制是冷冻系统控制的主要控制形式。由于继电器控制常会出现各种问题,而且它本身的结构非常复杂,能耗也很大,所以已经被弃用。而PLC凭借着它良好的稳定性、便于维护、强大的应对干扰能力等优点,在制冷系统中得到了大量的运用。

2。2在交通系统中的运用

城市化的快速推进必然导致交通的拥堵,要想解决这个问题,维护秩序就要有良好的交通疏导体系,信号灯就是一种非常有效的交通疏导工具。传统的交通信号灯已然不能和当前的发展形势保持一致,所以许多区域开始使用PLC技术。它的优点非常多,比如对外在环境有着强大的适应性,它能够实现信号的精准控制,特别是对于岔道口,经由该项技术控制的信号灯可以实现无人管控自行运作。

2。3在数控系统中的运用

伴随着工业科技的高速发展,当前我国的数控科技已经发展为一种非常先进的科技,它的发展和PLC的运用有着非常密切的联系。直线型、点位型、连续型是当前使用最为广泛的三个数控系统类型。就工业生产领域来说,数控系统的关键在于机械制造,点位型数控系统一般用来进行诸如钻孔机床等孔洞加工机床,它可以在生产的时候从一个方位转换到另外的方位,一般情况下其参照对象并不是生产加工中的加工轨迹,其加工时一般不是在移动的状态下进行的。控制系统的实现形式主要包括单板机控制与全功能的数控装置两种类型,它们都使用了PLC,只是在其功效以及使用的区间上有一定的不同。对于全功能的装置来讲,它的功能很全面,不过造价很高,当前我国的许多单位都不需要使用这种装置。对于这类单位来讲,目前市场上使用较为普遍的是单板机控制类型,它能够对以前诸如硬件、驱动、接口等电路方面的问题和抗干扰等问题进行很好解决。其不单单能够结合生产的规定来调整机床,还可以升级机床,非常符合当前中小单位的发展规定,使其更为灵便,运作更为高效。

2。4在电池生产系统中的运用

可持续发展理念的深入使得我国电池行业得到了突飞猛进的发展,PLC控制系统在电池生产中的应用在加强生产控制的同时,有效提高了电池的质量。例如通过将PLC、触摸设备、变频设备等产品使用到FDK碱性电池的生产中,就能够有效实现对生产控制。PLC在该生产线的应用使得在一些决定电池质量的步骤得到了很好的控制,假如某个生产步骤发现了问题,就可以在最短的时间内将其处理好。在当前时期,我们国家的一些规模较为庞大的电池制造单位的生产系统中都广泛运用了这种工艺科技。

2。5在闭环控制中的应用

电气自动化包括机旁屏手动、现场控制手动、现场控制自动等多种启动形式。通过电液执行、电子调节、转速测量等单元进行对转速测量与调节器控制,是PLC闭环控制的重要体现。PLC在动力泵开启以后,会根据动力泵的累计运行时长科学的选出主备用泵设备,机旁屏手动的启动形式通过泵启动时现场开关调节,根据动力泵的累计运行时长选择主备用泵的状态。就目前来看,传统控制系统与PLC控制系统的综合使用,是使用最多的方式,二者可以在工作中进行优势互补,提高电机运行质量。另外,传统控制系统也可以在PLC系统出现问题时继续进行工作,保证了回路的持续稳定性。

3PLC自动化在电气控制中的未来发展

PLC自动化在电气控制中,虽然具备防干扰的能力,但是仍旧存在提升空间,如果电控系统处于多方干扰的环境内,PLC的防干扰效果也会受到影响。因此,我国将防干扰作为PLC的主要研究方向,促使PLC未来在电气控制中,不仅能够表现高强度的防干扰能力,还可以体现自动判断干扰源,快速采取防护措施的能力,保障PLC的系统抗干扰性质。PLC自动化在电气控制中,逐步吸收更先进的技术,推进电气控制的成熟发展,在保留原有优点的基础上,发挥更大的控制价值,提高应用能力。

4结语

PLC控制系统的大量运用得益于其显著的工作特点,它通过多种控制形式极大地提升电气自动化控制的质量,迎合不断增长的生产需求。社会的发展必然会对PLC控制系统提出更高层次的要求,所以只有对PLC进行不断更新和完善,才能保证其发挥持续、稳定、安全的作用。由于文章篇幅以及笔者能力的限制,文中提到的很多内容都未能进行详细的展开,希望以上的论述能够为广大行业从业者提供一定的借鉴和帮助。

篇8:PLC控制技术在船闸电气控制系统中的应用

PLC控制技术在船闸电气控制系统中的应用

介绍了PLC控制技术在江苏省徐州市徐沙河船闸控制系统中的应用,包括PLC控制系统的.构成、配置,控制软件的编制以及故障检测和处理.

作 者:张雷  作者单位:江苏省徐州市航道管理处,江苏,徐州,221006 刊 名:中国水运(下半月) 英文刊名:CHINA WATER TRANSPORT 年,卷(期): 9(5) 分类号:U641.3+35 关键词:PLC   控制   船闸   应用  

篇9:PLC在氧气压缩机控制系统中的应用论文

PLC在氧气压缩机控制系统中的应用论文

简介: 介绍了采用三菱PLC和CC-LINK现场总线实现的氧气压缩机自动控制系统的系统配置和主要控制功能。该系统对过程量的实时控制和开关量的联锁控制都有较为理想的实现。

1 引言

莱钢8#氧气压缩机是1m3/h空分装置的关键设备,其作用是将气态氧产品压缩成中压氧,通过管道输送到用户。8#氧气压缩机工作正常与否,对莱钢的生产大局和经济效益影响很大。它主要采用三菱MELSEC A1S PLC实现自动控制,控制效果良好,运行稳定可靠。

2 工艺简介

莱钢8#氧压机的'工艺流程,纯度达到99.6%以上的氧气,经调节阀PCV 3922和入口截止阀PV 1501进入压缩机,进行第一级、第二级、第三级压缩,每级压缩后经过一次冷却;一级压缩后气体经调节阀PCV1 1510形成一级回流,三级压缩后气体经调节阀PCV3 1510形成三级回流;气体回流引起入口压力PI 3922升高、流量FI 3920降低,由调节阀FCV1 3920和FCV2 3920进行机前放空,使压力PI 3922和流量FI 3920保持在设定点附近;从氧压机出来的氧气经截止阀PV 1537通过管道输送到用户,或根据实际生产需要通过截止阀PV 1536放空。为确保安全,每一级压缩排气侧分别装有安全阀,超压时紧急排放部分气体,以降低压缩气体压力。

3 系统配置

莱钢8#氧压机自动控制系统主要采用三菱MELSEC A1S PLC和CC-LINK现场总线实现。系统配置如图2所示,配置有1块CPU主基板(A1S38B)和1块扩展基板(A1S55B-S1),共有1块电源模板(A1S62P)、1块CPU模板(A1SCPU)、4块数字输入模板(A1SX80)、3块数字输出模板(A1SY80)、3块模拟输入模板(A1S64AD)、1块模拟输出模板(A1S62DA)、2块PT100多路转换变送器(PT-62),1个操作员面板通过CC-LINK现场总线与PLC控制器相连。系统共有数字量输入信号63 点、数字量输出信号43点、模拟量输入信号9点、模拟量输出信号2点、RTD信号18点。

4 主要控制功能

氧压机控制功能主要包括防喘振控制、压缩机启/停联锁控制、辅助设备的启/停联锁控制,以及重要工艺参数的实时显示、报警等。

4.1防喘振控制

压缩机出口流量与压力不匹配,即流量低或压力高时,会造成压缩机喘振。该氧压机防喘振控制包括入口压力调节、入口流量调节、一级回流调节和三级回流调节。

(1) 入口压力调节

入口压力采取常规PID调节,调节器为PIC 3922,由入口压力调节阀PCV 3922完成。

(2) 入口流量调节

入口流量采取分段调节,由机前主放空调节阀FCV1 3920和旁路放空调节阀FCV2 3920完成。

调节参数为氧压机机前流量,测量值有温压补偿。当PID调节器FIC 3920的输出在0-10%之间时,旁路放空调节阀FCV2 3920起作用,对应开度为0-100%,主放空调节阀FCV1 3920处于全关状态;当调节器输出在10%-100%之间时,主放空调节阀FCV1 3920开始起作用,对应开度为0-100%,旁路放空调节阀FCV2 3920处于全开状态。

(3) 回流调节

回流调节采取分段调节,由一级回流调节阀PCV1 1510和三级回流调节阀PCV3 1510完成。

调节参数为氧压机机前流量和管网压力,二者分别进行PID运算。当管网压力正常时,机前流量调节器FIC 3921的输出作为回路输出;当管网压力超过某一值时,管网压力调节器PIC 1510的输出作为回路输出;当氧压机卸载时,回路输出选择一个时变函数,时变函数为50%+(t/240)×50%(其中t为时间变量),即在240s内,回路输出由50%逐渐增大到100%。当回路输出在0-50%之间时,一级回流调节阀PCV1 1510起作用,对应开度为0-100%,三级回流调节阀PCV3 1510处于全关状态;当回路输出在50%-100%之间时,三级回流调节阀PCV3 1510开始起作用,对应开度为0-100%,一级回流调节阀PCV1 1510处于全开状态。

渐变选择器能根据一定条件选择不同的输入,从一种输入切换到另一种输入的过程是按指数规律渐变的,需要经过5倍时间常数的时间,时间常数可由编程人员设定。

渐变选择器1和3的切换条件是管网压力超过某一设定值;渐变选择器2的切换条件是氧压机卸载(通过截止阀PV1536放空)。回路输出返回到渐变选择器1的目的是实现无扰动切换。

4.2 压缩机启/停联锁控制

(1) 压缩机启动

压缩机启动前,系统应具备以下条件:

① 冷却水管已打开;

② 压缩机进气管和排气管上的手动阀已打开;

③ 将排放压力调节器PIC 1510置于自动,设定点2900 kPa;

④ 将入口流量调节器FIC 3920置于自动,FIC 3921置于手动,且0%的输出信号,打开回流调节阀PCV1 1510和PCV3 1510;

⑤ 将入口压力调节器PIC 3922置于自动,设定点40 kPa,进气压力调节阀PCV 3922 打开。

当上述条件和供电等外围条件都满足时,在现场控制盘上按下用“压缩机启动”按钮启动氧压机,入口截止阀PV 1501自动打开,在主控室DCS操作画面上增加调节器FIC 3921的输出信号,从而使回流阀关闭。

如果外供用户量小于装置氧产量,机前放空阀自动保持打开。将调节器FIC 3921置于自动,设定点150-200m3/h,高于调节器FIC 3920的设定点。

(2) 压缩机停止

正常停止:

在压缩机正常运行情况下,有就地停止和远程停止两种方式。就地停止方式下,按下现场控制盘上的“压缩机停止”按钮,压缩机即停止;远程停止方式下,在主控室DCS操作画面上按下“COMPRESSER SHUT DOWN”按钮,压缩机即停止;无论采用哪种停止方式,在压缩机停止的同时,入口阀PV 1501都自动关闭。

故障停止:

当启动主电机时,如果系统在5/s内收不到“主电机运行反馈”信号,系统会自动停止压缩机的启动过程。在压缩机正常运行期间,发生电机保护开关失灵、严重喘振等故障,压缩机将自动停止运行,并且所有的系统设备将处于停止状态。

4.3 辅助设备的控制

氧压机辅助系统主要有冷却水系统和润滑油系统。冷却水系统都是手动操作;润滑油系统一般总处于自动状态,当油压低于一定压力时,辅油泵自动运行;当油压高于某一值时,则油泵自动停止。润滑油还带有加热器,当油温低于某一值时,油加热器自动投入;当油温超过某一值时,油加热器自动断开。

4.4 操作员面板的功能

操作员面板通过先进的CC-LINK现场总线与控制器相连,实时采集并显示重要的工艺参数、故障状态、报警信息,调整重要的PID参数,启/停主电机及辅助设备等,实现机组的安全可靠最优控制。

5 结束语

由于充分利用了PLC控制系统的优点,该系统对过程量的实时控制和开关量的联锁控制都有明显效果。

篇10:项目教学法在PLC教学中的应用论文

项目教学法在PLC教学中的应用论文

论文摘要:在技校PLC教学中运用项目教学法,充分体现了以学生为主体的教学理念,有利于激发学生的学习兴趣,培养学生自主探究、分析问题、解决问题的能力,将理论知识运用于实践的能力以及合作能力。

论文关键词:项目教学法 PLC教学 自主学习

项目教学法是通过实施一个完整的项目而进行的教学活动,其目的是在课堂教学中把理论教学与实践教学有机地结合起来,充分发掘学生的创造潜能,提高学生解决实际问题的综合能力。项目教学主要由内容、活动、情境和结果四大要素构成。项目教学与传统教学相比较有自己的显著特征,具体表现为:

(1)教学内容以工作任务为依托;

(2)教学活动以学生为主体;

(3)学习成果以多样化为特征。在项目教学中,每个学生会给出不同的解决任务的方案与策略,因此,学习成果不是唯一的,而是多样化的。项目教学法具有实践性、明确性、自主性、发展性、综合性、开放性等特点。项目教学的流程如下图所示。笔者现以PLC教学为例,谈谈项目教学法的应用。

项目设计与确立项目教学法成败的关键是能否设计一项合适的教学任务。因此,在选择和设计项目时要充分考虑以下几个方面的问题:

(1)项目活动能否很好地应用学生已有的知识。

(2)项目活动能否引导并帮助学生完成新知识的自主学习。

(3)所选择的项目内容在现阶段教学中能否较好地起到承上启下的作用,充分体现综合性和应用性。

(4)项目活动能否让学生感兴趣并激发学习新知识的兴趣。

(5)所选的项目活动在进行过程中能否有效地促进学生之间的沟通与合作。

(6)能否让学生将所学的知识与现实生活联系起来。在进行“PLC编程应用练习”教学时,考虑到学生对交通灯非常熟悉,笔者将“十字路口交通灯控制系统”列为教学任务。具体的控制要求是:红、绿、黄灯受一个起动开关控制,当起动开关接通时,信号灯系统开始工作,先南北红灯和东西绿灯亮,东西绿灯亮3秒后,开始闪动,周期1秒,闪动5次后熄灭,东西黄灯亮2秒钟,到2秒时,东西黄灯熄灭,东西红灯亮,同时南北红灯熄灭,南北绿灯亮。南北绿灯亮3秒后,闪动5秒后熄灭,南北黄灯亮2秒,然后南北红灯亮,同时东西红灯熄灭,东西绿灯亮,开始第二周期动作。要求学生写出 I/O分配表、I/O接线图、程序并作注释,完成操作。

分组及制定实施计划教学项目确定之后,针对学生情况给学生分组。一个组以三名学生为宜,将基础好、动手能力强的学生与基础相对较差的学生组合在一起。这样,既能保证项目活动按时完成,又有利于学生间互相交流,有助于专业较差学生提高。分组后,学生以小组为单位制定实施项目活动的计划,包括任务分配以及各项内容需要的时间等。在此次项目教学过程中,进行小组人员分工是一个比较好的做法。以往形式上的分组,教师布置的项目活动其实只是使小组中学习较好的学生得到锻炼,基础较差的学生得不到锻炼。而分工后每个学生都有压力,基础较差的学生即使被分配了一些不太难的任务,他们也要自主学习、动脑思考。

学生自主学习在此阶段,需要小组完成编程、写出I/O分配表、设计I/O接线图等几项内容。学生按分工各自进行相应内容的学习和准备。在此过程中,教师要注意观察,鼓励每个学生都积极动脑思考和发言,可以讨论,但不能抄袭。此时,小组中基础较差的.学生在完成任务上有一定的困难,笔者就鼓励他们多请教同组中学习好的学生,同学间相互帮助共同完成项目活动。这样,对基础较差学生来说是一个很好的树立学习信心的过程,对学习好的学生也是一种促进。

项目实施在上一阶段,各小组都能在计划时间内完成项目活动。接下来,要求各小组将编写好的程序由小组每个成员各输入一遍,调试正确后进行接线。然后,小组间互相检查,确认无误后进行加电测试。在巡视、检查过程中,笔者发现学生输入地址分配基本统一,输出地址分配较乱,于是及时加以引导,帮助学生理清思路,并在调整程序过程中与学生讨论定时器的使用、比较指令的应用、步进指令的应用等等,指导他们应用所学知识,发挥主观能动性,正确地编程。之后,笔者又要求学生按照设计要求验证设计是否正确,并指导他们在实验板上接线。接线完毕每组进行检查。在这个过程中,笔者发现有的学生对工作台不熟悉,不知道如何连接输入输出。于是笔者让学生结合理论解决接线问题,加深对理论知识的理解。接线问题基本解决后,让各小组进行通电试验,有的小组一次性成功,有的小组没有按要求实现程序控制,电路没有反应。此时,要求没有成功的小组分析问题出现的原因,小组内进行讨论,检查连线,修改程序。通过努力,他们基本上独立完成了本次项目活动。看着实验板上的交通信号灯有序地闪亮着,学生们高兴地笑了。

评估、总结在项目实施过程中,学生根据实际问题设计出程序,有的用比较指令,有的用定时器、计数器等。设计方法有梯形图经验设计法、顺序控制设计法以及顺序功能图等。笔者适时加以提示,让学生展开讨论,互相帮助来修改自己的设计。最后评价时,笔者充分肯定了学生的成绩,并简要介绍了PLC编程的设计思路、正确的设计方法、连接电路时应注意的事项及PLC的广泛应用等知识,让学生经过自主学习后获得对知识的系统性认识。

诚然,应用项目教学法进行专业课教学的效果十分明显,但在实施过程中也遇到了不少的问题:

(1)要求教师不仅要有较高的理论知识水平,还有较强的实践动手能力。

(2)技校学生素质不一,自学能力差,给自主学习、完成项目任务带来一定的困难。因此,在实施项目教学前,需要在前面几节课提前进行准备或铺垫,在项目教学实施时,也应予以课时的保证,必要时延长授课时间,以保证项目活动的完成,否则将使学生对项目教学失去兴趣,更难以达到有效提高学生实践能力的目的。

(3)项目教学的核心是通过实践最终完成一项任务,因此对实验实训设备提出了较高的要求。学校应在硬件建设方面予以重视,加大投入,努力为师生创造一个良好的实践环境。

参考文献:

[1]张文才.技校在推广“行动导向教学法”过程中存在的问题及对策[J].中国职业技术教育,,(28).

[2]扬进.中国职业教育教学改革与课程建设――挑战与对策[J].职业技术教育,,(4).

篇11:应用PLC控制组合机床动力实验台论文

应用PLC控制组合机床动力实验台论文

可编程控制器(PLC)是在传统的顺序控制器基础上引入微电子技术和计算机技术而产生的,用来取代传统的继电器控制系统,执行逻辑控制、计数、计时、数据处理及联网与通信等功能。大量采用传统继电控制系统的设备通过改造或更新,成了PLC控制的自动化系统。同时,又因为PLC改造成本低、简单易用等,使其在教学实验及老企业设备改造上使用越来越普及。本文介绍在设计制作组合机床动力实验台的控制系统中PLC的应用。

1实验台及控制要求

组合机床是由通用部件和部分专用部件所组成的高效率机床。而实验台是组合机床一种重要的'通用部件,可以根据不同工件的加工要求,通过电气控制系统的配合实现动力头各种动作循环。传统实验台采用继电器控制系统,一旦控制系统接线完成,则控制功能即固定,如要改变控制系统控制功能,必须对继电器控制系统的硬件电路重新设计、安装和接线,费时费力又复杂。采用PLC控制后,只要通过可编程控制器改变相应的控制程序,而不需对外部电路接线进行改动,即可适应不同的控制要求,方便、高效又可靠。

实验台液压系统的工作原理图如图1所示。实验台可以通过改变电气控制功能,满足动力头以下多种动作循环要求:

①动力头快进→一工进→二工进→停留→快退→原位停止;

②动力头快进→工进→快进→工进→停留→快退→原位停止;

③动力头快进→工进→停留→快退→原位停止;

④动力头快进→停留→快退→原位停止;

本文以第一种动作循环要求为例,说明PLC控制系统的设计过程。

设计的PLC控制系统的控制功能要求如下:

①能满足动力头上述第一种动作循环要求;

②快进、一工进、二工进、延时停留等各阶段都有相应的工作指示灯;

③终点停留方式可选(有压力继电器检压退回或时间继电器延时退回两种);

④为确保安全,液泵电机有过载保护,动力头在任何中间位置都可通过手动按钮快速退到原位;

2硬件系统设计

采用SE-11R-EX型整体式小型PLC。该型号PLC采用AC110/220V或DC24V电源供电,有自带24V直流电源的15点输入接口及9点继电器输出接口。输出接口可直接控制负载220V的小功率交流电磁铁工作。

由液压原理图可知,一工进、二工进是通过电磁铁3YA、4YA切断该液压分路来实现的。液压泵启动时3YA、4YA即处于通电工作状态。

3软件设计

根据实验台液压系统的控制要求,程序按照如下动作顺序设计:

①用按钮SB4选择终点停留方式(按下SB4,采用定时器延时后退回;否则采用压力继电器检压退回,此时,终点行程开关ST3不起作用)。

②按下按钮SB2时液压泵启动,为动力头前进提供压力油。

③按下按钮SB3,动力头快进。

④压下行程开关ST1,动力头转为一工进。

⑤压下行程开关ST2,动力头转为二工进。

⑥到终点压下行程ST3后动力头停止,延时计时开始。

⑦延时结束动力头快速回退,到原位时压下行程开关ST4,动力头停止。

程序采用PLC梯形图编写。该型号PLC输入继电器用I来表示,输出继电器用O来表示,中间继电器用S来表示。为使整个程序结构统一,方便阅读理解,该程序中所有自锁环节都通过中间继电器实现。

为了精简程序,提高编程效率,本程序采用了主控指令MCS和MCR,同时也起到了联锁控制的作用(即在液压泵没有启动时,后面的快进按钮SB3和快退按钮SB5不起作用)。程序中还用了很多中间继电器作为中间状态的记忆或过渡。

控制系统的梯形图程序如图3所示。本程序通过实际调试,使用效果良好。实验台在使用过程中如有不同的控制要求,可在不改动接线或改动很少的情况下,通过程序的改变来满足不同的控制要求,大大节省了安装调试时间,提高了效率。

4结论

应用PLC实现电气控制,可以充分发挥PLC可靠性高、接线简单、易学、使用灵活等优点,所以,PLC在设备改造、研制中可以发挥越来越大的作用。

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