摘要:随着我国科技水平的不断提升,工业领域逐渐实现了自动化控制,自动化控制技术的应用,使我国工业生产效率得到了巨大的提升,推动了我国工业的发展。可编程逻辑控制器是一种自动化的控制装置,可以通过编程实现对生产过程控制的效果。本文就对可编程逻辑控制器进行介绍,并分析其在冶金除尘域中的具体应用。
关键词:冶金除尘域;可编程逻辑控制器;应用
前言
随着我国社会经济的快速发展,工业得到了长足的发展,并随着科技进步而逐渐实现了自动化控制。在工业自动化领域中,自动化控制以工业自动化技术以及PLC人机界面为主体,这对工业的大力发展具有深远的意义,不仅提升了工业生产效率,而且提高了工业生产的安全性,推动我国工业发展进程。下文结合某水钢炼铁厂中除尘项目中自动化系统设计,分析可编程逻辑控制器在自动化控制系统中的应用。
1可编程逻辑控制器概述
1.1定义
可编程逻辑控制器,即PLC,采用一种可以进行编程的存储器,进行内部程序的运行,并执行逻辑计算等,并对面向客户的指令,包括定时、顺序控制、算术等,通过数字或者模拟控制等方式,控制生产机械。
1.2可编程逻辑控制器的主要结构
可编程逻辑控制器基本构成包括电源、中央处理器、功能模块、通信模块、存储器、接口电路等。
可编程逻辑控制器的电源是控制器工作的前提,具有十分重要的意义,缺少了一个可靠性强的电源,可编程逻辑控制器的稳定运行就无法得到保障。所以对于可编程逻辑控制器来说,在设计、制造过程中,需要重视对电源的设计与制造,提高电源供电稳定性。另外,需要将电源交流电压的波动稳定在一定范围内,保证控制器不进行其他防护措施的前提下,能够直接与交流电网相连。
CPU,就可编程逻辑控制器的中央处理单元,是整个控制器的中枢,对整个设备的运行发挥着重要的作用,可以对电源、存储器、I/O等进行检查,并起到良好的警示作用,对用户程序中的语法错误进行诊断。可编程逻辑控制器,在使用过程中,第一步需要通过扫描,接受现场所有的输入装置,将其分别存入I/O映像区域,然后中央处理单元会逐步的读取用户程序,并做出命令解释,最后按照相关操作流程实施设备的操作。目前,一些大型的可编程逻辑控制器中,常常设置两个或多个中央处理单元,这样能够在设备运行发生故障后,对系统及时的进行调整,保证运行的安全,提升可编程的可靠性。
可编程逻辑控制器中包含两类存储器,分别为程序存储器以及用户存储器。程序存储器指的是存放系统中软件的存储器;而用户存储器指的是系统中存放应用软件的存储器。
可编程逻辑控制器的接口电路包括输入与输出两个方面。控制器的输入接口电路主要为控制器与现场接口界面提供输入通道,主要包括微机输入接口电路以及光耦合电路组成;控制器输出接口电路主要作用是通过输出电路向现场部件输出相应的控制信号,保证控制信号顺利发出,其主要是由数据寄存器、中断请求电力、选通电路等集成的。
可编程逻辑控制器中的功能模块包括定位、计数等模块。
2可编程逻辑控制器在冶金除尘域中的应用
本文通过一个工程应用实例,分析可编程逻辑控制器自动控制系统在冶金除尘域中的应用。某水钢炼铁厂,高炉铁场除尘系统中,利用缺灰阀设备实施电气控制,下图分别是缺灰阀操作回路以及可编程逻辑控制器中I/O检测控制回路。
上图中,缺灰阀控制回路主要由转换开关、按钮、指示灯、热继电器、继电器、接触器等组成。利用缺灰阀进行控制的方式有两种,包括自动控制与手动控制,实现控制转换的手段主要是通过操作转换开关实现。组成控制回路的元件中,安装在操作箱内的有指示灯、按钮以及转换开关,这样方面现场操作人员实施操作。通过上图可以看出,当转换开关旋转到手动挡后,控制回路只能通过手动操作实施转换,可以手动操作设备启动、停止按钮开实现设备的启动与停止。进行手动控制过程中,自动控制系统不会对控制回路造成任何影响。让转换开关旋转到自动挡后,设备就会有可编程逻辑控制器来进行启动、停止操作,不需要人工操作。可编程逻辑控制器需要根据实际需求,并结合缺灰阀启动、停止条件,进行相关程序的编写,保证缺灰阀能够在启动条件下能自动开启,并保证任何停止条件出现,缺灰阀就会自动停止运行。与手动控制相比,利用可编程逻辑控制器,实现了自动化控制,大大节省了人力,提升了设备运行的效率,为成产企业经济发展做出更大的贡献。
本除尘项目系统中使用的软件为西门子组态软件,利用这些软件,可以对设备的运行状态、数据参数、报警信息等进行显示,实现上机远程控制。软件编辑器具有很多功能,可以记录报警信息、编辑图形、记录变量、编辑报表等,所以编辑器组成主要包括图形编辑器、报表编辑器、报警记录器、变量记录器、用户编辑器、交叉索引等。
此自动控制系统中,可编程逻辑控制器具备通讯功能,利用通讯功能,帮助对设备的自动控制以及远程控制功能实现。其中,系统中的变量组以及变量名称是唯一的。
本项目中的上位机画面中主要包括缺灰阀控制界面,画面的绘制主要是通过文本库工具以及图形编辑器完成,当缺灰阀中启动、停止按钮操作中,产生关联变量,这些变量与可编程逻辑控制器中的I/O点对应,通过软件与可编程逻辑控制器实施通讯后,两者之间可以进行数据传输,这样就能对现场设备实施远程控制。
3总结
在工业快速发展的过程中,自动化控制技术发挥着重要的作用,推动了我国工业发展的进程。可编程逻辑控制器使用方便,编程非常简单,并且控制器的功能全面且性价比高,硬件设备相当齐全,用户使用方便,很容易操作上手,对系统的设置、调试工作简便,并且工作量较少。可编程逻辑控制器有很多中类型,其性能、编程方式等也不尽相同,每一种控制器的价格个不一样,所以在选择过程中,在满足项目使用条件后,综合考虑经济效益等,选用经济适用的产品。
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