En el estudio y el trabajo diario, cuando se trata de trabajos, definitivamente todo el mundo está familiarizado con ella. Escribir un artículo puede mejorar nuestra capacidad para aplicar de manera integral el conocimiento que hemos aprendido. ¿Cómo escribir un ensayo reflexivo y literario? Los siguientes son los artículos sobre aplicaciones y tendencias de la tecnología PLC en automatización eléctrica que he recopilado para usted. Bienvenido a la colección.
Resumen:
A través del resumen de la experiencia laboral real, se puede encontrar que la aplicación y promoción de la tecnología PLC en el control automático acorta efectivamente el tiempo que necesitan los técnicos para solucionar problemas y mejora la eficiencia de los trabajadores. La eficiencia del trabajo ha mejorado enormemente y el grado de automatización de los equipos eléctricos ha mejorado enormemente. Con la optimización, la investigación y el desarrollo continuos de la tecnología PLC, su aplicación en ingeniería eléctrica y control de automatización será más extensa.
Palabras clave:
Industria PLC; control automático;
Introducción:
El nivel de aplicación de automatización muestra la tecnología de una país y fortaleza industrial. La tecnología PLC es una tecnología muy importante en el control automático de ingeniería eléctrica. Mejora el nivel de control automático y puede resolver eficazmente algunos problemas y defectos en los equipos. Debido a su buena confiabilidad y gran adaptabilidad, el PLC se ha utilizado ampliamente en el campo del control de automatización. Es lo suficientemente pequeño como para operar una estación, un componente y un equipo; es lo suficientemente grande como para controlar una línea de producción múltiple; piezas de equipo, o incluso una fábrica entera. Se puede decir que en el control automático actual, la tecnología PLC es casi inseparable. Este artículo resumirá y discutirá la aplicación de la tecnología PLC en el campo del control automático.
1. El concepto y las características de PLC
1.1. El significado básico de PLC
La definición china de PLC es un controlador lógico programable que puede controlar equipos. Las instrucciones se cargan en su memoria para ejecutar comandos y almacenar funciones. Su función de microprocesador se utiliza principalmente para el funcionamiento digital del control automático. El PLC se compone de fuente de alimentación, interfaz de entrada/salida, convertidor digital a analógico, memoria de datos de instrucciones y otros componentes. Los primeros PLC tenían una única función, con una sola función de control lógico. El ciclo de diseño y fabricación era largo, el cableado era complejo y el mantenimiento difícil. Pero con la optimización y mejora continua, estas funciones simples se han ampliado a controladores multifuncionales que integran control de sincronización, comunicación entre múltiples máquinas, control analógico y control lógico. En la actualidad, el PLC utilizado en los sistemas de control automático eléctrico es cercano o equivalente a un host de microcomputadora, y sus ventajas de confiabilidad y escalabilidad se han utilizado ampliamente en varios campos del control automático.
La fuente de alimentación utiliza un módulo rectificador para convertir nuestra corriente alterna de uso común en corriente continua para el funcionamiento interno del PLC. El modo de fuente de alimentación de conmutación de fuente de alimentación regulada se utiliza actualmente ampliamente en los sistemas de fuente de alimentación PLC. La unidad CPU (Unidad Central de Procesamiento) es el cerebro y componente central del PLC. Su función es ejecutar y procesar datos del usuario, realizar operaciones matemáticas y lógicas y coordinar todo el sistema de control. Su rendimiento superior determina la velocidad de funcionamiento y las capacidades de procesamiento del PLC. La función de la memoria es almacenar información como programas de usuario, programas del sistema y variables lógicas. El equipo controlado conectado al PLC se denomina unidad de entrada y salida. La unidad de entrada es el centro para la transmisión de señales al PLC y puede recibir señales de los componentes de detección y de comando. La función de la unidad de salida es transmitir las instrucciones de control del PLC al equipo controlado.
La red de comunicación también es una función extremadamente importante del PLC, que permite el intercambio de información de datos entre PLC, entre PLC y dispositivos inteligentes, y entre PLC y computadoras para formar un sistema de control completo y lograr el propósito de control centralizado. Al igual que una computadora, un PLC tiene una interfaz de red que le permite intercambiar datos e información a largas distancias a través de cables de fibra óptica o pares trenzados. La comunicación de datos se puede dividir en dos formas: comunicación en serie y comunicación en paralelo. La comunicación paralela se basa en palabras o bytes y la velocidad de transmisión es rápida, pero requiere una gran cantidad de líneas de transmisión y es adecuada para la transmisión de datos a corta distancia. La serie se basa en binario y solo transmite un bit a la vez, por lo que requiere una pequeña cantidad de líneas de transmisión, es de bajo costo y es adecuada para la transmisión de datos a larga distancia.
1.2. Características de la tecnología PLC
Simple y eficiente: simple, podemos entenderlo como fácil instalación y configuración flexible, podemos entenderlo como alta velocidad de funcionamiento; En comparación con la instalación de sistemas informáticos, la instalación de PLC no tiene altos requisitos en cuanto al entorno de instalación y no requiere una sala de ordenadores especial ni medidas de protección. Cuando está en uso, siempre que el terminal de interfaz esté correctamente conectado al mecanismo de ejecución y detección, puede funcionar normalmente.
Los usuarios pueden combinar PLC en diferentes combinaciones según las necesidades del control automático y pueden cambiar de manera fácil y flexible la escala y las funciones del sistema de control. Además, la programación de PLC es simple y fácil de usar, y los técnicos pueden programarla sin conocimientos informáticos. El método de ejecución del control del programa PLC hará que se ejecute más rápido y mejorará en gran medida la confiabilidad, lo cual es incomparable con los métodos lógicos tradicionales.
Gran practicidad: la tecnología PLC es adecuada para diversas aplicaciones, y su variabilidad y simplicidad de programación la hacen muy práctica. El PLC tiene buenas funciones de control y una gran confiabilidad y puede ampliarse según los requisitos del sistema de control automático. Tiene tamaño pequeño, bajo consumo de energía y alta integración, lo que lo hace muy adecuado para el control automático en diversas industrias. En la actualidad, la mayoría de los sistemas PLC están diseñados con microcontroladores altamente integrados. Con la mejora de los circuitos periféricos para sistemas de medición y control, la tecnología PLC se puede aplicar de manera fácil y flexible a sistemas y equipos de control automático complejos, como control de procesos industriales, controladores industriales, detección de procesos y sistemas de control de automatización eléctrica, etc., y la mayoría de ellos se basan en PLC, un sistema de red multipolar con la tecnología como núcleo.
Fuerte capacidad antiinterferencias: el uso de aislamiento y blindaje mejora eficazmente la capacidad antiinterferencias de la tecnología PLC. La potencia de control del PLC generalmente la proporciona la red eléctrica, pero la fuente de alimentación de la red eléctrica es susceptible a interferencias, como el arranque y parada de equipos grandes, fallas del rectificador, cortocircuitos de la red, etc. , afectará el suministro de energía del PLC y puede causar errores de operación del PLC o errores de programa, lo que resultará en un mal funcionamiento y pérdida de control del equipo de control automático. Los componentes centrales del PLC deben filtrarse con reguladores de voltaje integrados. Mejorar el sistema de puesta a tierra del PLC puede, por un lado, mejorar su seguridad y evitar los peligros de sobretensión y sobrecorriente en la red eléctrica y, por otro lado, puede suprimir las interferencias electromagnéticas. En aplicaciones prácticas, el PLC utiliza un método de conexión a tierra puntual para conectar puntos de tierra cercanos y todos los terminales de tierra a través de un punto para mejorar las capacidades antiinterferencias.
2. ¿Cómo se utiliza la tecnología PLC en la automatización eléctrica?
2.1, Control de interruptores
El control de interruptores es la aplicación más básica en la tecnología PLC. El propósito del control de interruptores es hacer que el PLC genere las salidas de interruptor correspondientes en función de las combinaciones de entrada históricas de los interruptores y la secuencia de entrada actual, de modo que el sistema pueda funcionar en una secuencia lógica determinada. El PLC se usa comúnmente en circuitos de control eléctrico. Los elementos de conmutación que pueden proporcionar señales de conmutación incluyen interruptores de temperatura, interruptores de viaje, botones, etc. La función del interruptor de viaje se puede utilizar para retroalimentar la posición de funcionamiento. Instale un interruptor de límite en una posición designada del equipo eléctrico y conecte el punto de contacto del interruptor de límite al punto de entrada del PLC, de modo que el programa del PLC pueda realizar las salidas correspondientes según el estado de encendido y apagado del punto de entrada. . Si queremos que el equipo eléctrico complete una determinada acción o una serie de acciones, debemos transmitir señales al PLC a través de botones para completar la operación de comando. La señal proporcionada por el interruptor de temperatura también es un valor de conmutación. Para simplificar el sistema de control, las señales de temperatura que no son valores de conmutación se procesan en valores de conmutación. Cuando se alcanza la temperatura establecida, se abrirá el relé en el interruptor de temperatura, lo que enviará una señal al PLC, y el PLC decidirá si ejecutar el comando en función de la señal recibida.
2.2. Control secuencial
El control secuencial se utiliza en ingeniería eléctrica. Si un sistema de control se descompone en varias acciones de control independientes, y para garantizar el funcionamiento normal de la producción, cada acción de control independiente puede realizar tareas en una secuencia determinada sin ningún error. Los tres elementos básicos para realizar el control lógico PLC son las tareas de trabajo, los objetivos de transmisión y las condiciones de transmisión. Sin uno sin el otro no se puede realizar la función de control de secuencia. Al mejorar y optimizar estas tres condiciones, se puede mejorar efectivamente la estabilidad y eficiencia del sistema de control automático. Implementar la ejecución en una secuencia determinada es la característica más básica de un sistema de control secuencial. El control secuencial se puede subdividir en secuencia lógica, secuencia condicional y secuencia de tiempo. La secuencia lógica es la ejecución de comandos en secuencia de acuerdo con condiciones dadas. La secuencia de condiciones se refiere a si las condiciones de ejecución pueden cumplir con los requisitos del control lógico. El tiempo es el tiempo de ejecución, cuándo comenzar a ejecutar el comando y cuándo dejar de ejecutarlo. El control secuencial mejora el nivel de control de la automatización en el ámbito industrial. El control secuencial es un método de control típico en los sistemas de control automático industriales y se usa ampliamente, como el control de semáforos, el control de líneas de producción de envases de productos básicos, etc.
2.3. Control de circuito cerrado
En el campo tradicional de la ingeniería eléctrica, la popularidad y aplicación de la automatización no son altas, y se utilizan más métodos manuales para arrancar y detener equipos eléctricos. , por lo que no garantizará la seguridad y confiabilidad del equipo, ni reducirá la eficiencia del trabajo. La aplicación del PLC en el control analógico de bucle cerrado resuelve eficazmente estos problemas.
En la producción industrial y en aplicaciones de la vida diaria, el control de circuito cerrado se usa ampliamente en sistemas de control automático, como el control automático de motores en funcionamiento y sistemas de control de velocidad, flujo, nivel de líquido, temperatura y presión del motor. , todos utilizando sistemas de control de circuito cerrado. El control de circuito cerrado se puede dividir en control de circuito cerrado único y sistemas de control de circuito cerrado múltiples. Para sistemas donde controlar la relación de dos variables de proceso es más importante que controlar el valor absoluto entre ellas, como controlar la velocidad de dos equipos que deben sincronizarse, se puede utilizar un único sistema de control de circuito cerrado. Los sistemas de control de circuito cerrado múltiple mantienen constante la relación de dos variables de datos de proceso, como el control de sistemas de termostato automáticos para equipos eléctricos. Al elegir un sistema de control de circuito cerrado, se debe elegir la mejor opción en función de sus necesidades.
3. La dirección de aplicación y desarrollo de la tecnología PLC en sistemas de control automático eléctrico.
En la actualidad, con el desarrollo de tecnologías microelectrónicas como los circuitos integrados a gran escala, la tecnología PLC se ha vuelto muy madura. No solo mejora la confiabilidad, reduce costos, mejora las funciones de control y reduce el consumo de energía y el volumen, sino que con el desarrollo de la visualización de imágenes, las redes de comunicación y el procesamiento de datos, el PLC se está desarrollando en la dirección del control continuo del proceso de producción. Por un lado, para satisfacer las necesidades de miniaturización de los sistemas de control automático, se deben desarrollar vigorosamente PLC con mayor costo, mayor velocidad y menor tamaño. Por otro lado, también se está evolucionando hacia PLCs de gran escala con mayor velocidad, mayor capacidad y tecnología más completa. A medida que la automatización eléctrica evoluciona hacia sistemas de control más complejos, la gente ha planteado mayores requisitos para las capacidades de transmisión y procesamiento de la información de datos del PLC, y su capacidad de memoria también está aumentando.
Para satisfacer diversas necesidades de control automático en el campo del control de automatización, en los últimos años se han desarrollado y aplicado muchos módulos y dispositivos nuevos en la tecnología PLC, como módulos inteligentes de entrada y salida, solución inteligente de problemas de PLC. Módulos de detección y módulos de control de temperatura, etc. La aplicación y el desarrollo de estos nuevos módulos han mejorado las funciones de uso del PLC, ampliado el alcance de la aplicación del PLC y mejorado la estabilidad del sistema de automatización. En el futuro, la tendencia de desarrollo de la tecnología de software PLC se desarrollará en la dirección de * * * múltiples lenguajes de programación coexistiendo y complementándose entre sí. El lenguaje de programación de PLC se enriquecerá y ampliará basándose en el lenguaje de funciones secuenciales, el lenguaje de instrucción y el lenguaje de diagrama de escalera, y se desarrollará a un nivel superior.
Con el desarrollo de tecnologías de software y hardware, modelos de negocio y valores sociales relacionados, PLC se desarrollará en la dirección de la virtualización. La virtualización de PLC utiliza módulos de hardware y software estándar comunes para simular o emular un sistema de hardware PLC específico. El desarrollo de la virtualización de PLC permitirá a cualquier individuo u organización evitar la fabricación repetida, mejorar la eficiencia de todos los aspectos de la construcción de software y servicios y acelerar la construcción e implementación de diversas aplicaciones. Además, la aplicación de la virtualización de PLC cambiará fundamentalmente el modelo de gobierno de seguridad y la arquitectura de seguridad en el sistema de control automático existente.
4. Conclusión
Por sus propias características y ventajas, la tecnología PLC juega un papel importante en el campo de la automatización eléctrica, garantizando la seguridad y confiabilidad de los sistemas de automatización eléctrica y mejorando. El grado de automatización y eficiencia del trabajo, y con el continuo desarrollo e innovación de la tecnología PLC, la aplicación de la automatización eléctrica también tendrá un espacio de desarrollo muy amplio. Este artículo describe brevemente el significado básico, las características y las perspectivas de desarrollo de PLC y explica la aplicación de la tecnología PLC en el campo de la automatización eléctrica para el aprendizaje mutuo.
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