PLC控制系统在电气设备中的设计与应用

的目的主要是测试PLC控制系统软件和硬件之间的兼容性,即将模拟测试合格的软件程序载入到PLC控制电路之中进行实际情况下的运行。如果联机调试结果不符合预期的要求,则要重新对控制系统修改和调试直至达到相关要求为止。

3 PLC 控制系统在电气设备中的应用

PLC在电气设备的控制系统中被广泛应用,下面就两个实例来说明PLC在电气设备中的应用,其中一个典型的例子是利用PLC改造老式的采用的继电器控制的电气自动化系统,从而实现实时对电气化设备状态变化等;另一个是PLC轧钢厂加热炉上料系统中应用。

3.1 PLC 在电气自动化系统的改造方面的应用

(1)系统硬件的设计：首先是选择机型和相关配套的模块。机型的选择要综合考虑其性能、可靠性、价格以及配套的各种功能模块等因素,从中选出最适合的机型。其次是选择I/O接口。一般来说。I/O的选择有四个步骤：一是选择I/O的数量,选择时必须考虑留出一定的接口数量作为备用;二是确定离散和模拟输入输出;三是确定特殊的输入输出,由于有些特殊类型功能模块不能使用I/O接口通信,因此要特别注意厂家是否提供了相关模块;四是确定智能输入输出,智能输入输出模块可以提高PLC对数据的处理和反应速度,因此在选用时要特别注意。再次是电源的选择。电源模块的选择没有什么特殊的要求,只需要电源模块提供的电流能够大于PLC控制系统工作时所需电流即可。然后是考虑抗干扰措施设计。由于PLC的电路对于环境湿度、温度等比较敏感,工作性能受环境因素影响比较大,因此在PLC硬件系统的设计过程中一定要考虑其考干扰措施的设计,优先选用抗干扰措施设计较好的硬件。最后是控制元件的设计。主要任务有两个,分别是存储器空间的分配和专用存储器的确定。

(2)系统软件的设计：首先是进行系统程序的初始化设计。综合考虑电气自动控制系统程序的启动条件、关断条件以及其制约条件等,从而从整体上确定PLC程序的结构形式。其次是选用合适的编程方法和编程语言对PLC程序进行编写,并对编写好的PLC程序进行检查。最后是进行系统的调试。首先进行系统的模拟调试,将控制系统同主电源断开,单独对电气自动化控制系统进行模拟调试。若模拟软件测试过程中发现问题,需要对软件进行修改。若在此过程中未发现问题,则通过系统的模调试,进入系统的联机测试。将合格的程序载入电气自动控制系统中,进行现场的运行,反复修改调试直至达到通过利用PLC改造老式的电气自动控制系统的预期目的。完成以上工作后编写相关技术文献交付使用后利用PLC改造老式电气自动控制系统的工作就完成了。

3.2 PLC 在轧钢厂加热炉上料系统中的应用

(1)系统硬件设计：PLC在轧钢厂加热炉上料系统中的硬件设计,主要的考虑因素是对于轧钢厂内钢材的长度控制和钢材运输辊道的速度控制以及停车控制。可以根据相关要求选取合适的PLC作为主控制器,譬如,可以选择华光SZ 4型PLC作为轧钢厂加热炉上料系统的主控制器。然后,再选择相关的配套功能模块组成硬件系统,如针对钢材的长度控制,我们可以选择日本光洋TRD J1000 S型旋转编码器,SZ系列PC的Z CTIF计数器接口模块以及OMRON的EJR 5E4型光电感应器,而对于钢材运输辊道的速度控制以及停车控制,我们可以一般采用75kw的变频器即可。

(2)系统软件设计：系统的控制系统的设计主要是依据轧钢厂加热炉上料系统的工作原理,即轧钢厂加热炉上料系统的控制系统根据所需加热的钢材的长度控制电机的工作。在PLC的整个控制过程中,PLC首先对钢材的长度进行测量,然后再通过反馈的脉冲信号控制变频器进行调速,从而对电机进行控制。在依据以上原理编写完PLC控制程序后,还需要进行软件的模拟调和联机调试。

随着人类的发展需要,人们对于电气设备工作的精度、可靠性以及稳定性等要求越来越高,将PLC用于电气设备的控制,可以显著简化系统的控制结构,同时也能大大增加系统的可靠性、稳定性和精确性,并且PLC控制系统的操作简单,故障率低。毫无疑问,电气设备自动控制系统采用PLC是未来电气设备控制系统的发展趋势。