PLC控制系统工厂应用论文

近年来, 国内工业生产中已经基本实现了自动化控制, 尤其是PLC控制系统的研发和应用, 客观促进了国内工业生产过程控制的智能化、系统化发展。PLC控制系统在工厂应用中。发生故障的几率相对较低, 但是系统运行中受自身软件缺陷及外界环境的影响较为严重, 进而导致整个系统出现不同程度的故障, 影响工业生产活动的正常进行。在工厂的设备维护与运行管理中, 一定要加强对于PLC控制系统的优化设计和维护管理, 进而才能不断提高生产效率和管理质量, 更好地促进工厂的技术革新和长期发展。

1 工厂应用PLC控制系统的优化设计

在现代工业生产过程中, 各类电气设备普遍存在运行与管理方面的弊端和问题, 进而导致工业生产的效率和质量受到不同程度的影响。为了有效解决工业生产过程控制中存在的问题, 必须加强PLC技术的创新应用, 尤其是要重视对于PLC控制系统的优化设计。PLC控制系统的优化设计主要包括:硬件设计、软件设计两个方面。具体实施过程如下。

1.1 硬件优化设计

PLC控制系统的硬件优化设计是保证系统整体性能提升的重要环节, 而且将影响到系统运行的稳定性、安全性、可靠性等。PLC控制系统的硬件优化设计主要包括:输入电路、输出电路、抗干扰等具体项目。

(1) 输入电路设计。目前.在国内工厂中应用的PLC控制系统常规供电电源为AC85-240V。其适应的电源范围相对较宽但是为了减少硬件系统的外界干扰, 一般需要加装不同型号的电源净化元件。另外PLC控制系统的输入电路优化设计中, 对于隔离变压器的处理可以应用双隔离技术, 即通过改善PLC控制系统的输入电路接地方式达到减小高低频脉冲干扰的效果。 (2) 输出电路设计。在PLC控制系统的硬件优化设计中, 输出电路的设计必须依据工厂生产过程的具体工艺要求, 各种指示灯、数字直流调速器、变频器的启动与停止应采用晶体管输出, 其不但具有适应于高频动作的特点, 而且有效缩短了相关设备的响应时间。另外, 为了提高PLC控制系统的电路输出频率, 应选用较为先进的继电器输出方式.其具有输出电路设计简单, 以及抗干扰和带负载能力强的优点。 (3) 抗干扰设计。PLC控制系统的抗干扰优化设计中.主要可以采用以下几种方法: (1) 采用金属外壳屏蔽, 将PLC系统内置于金属柜之内, 有效防止空间辐射干扰; (2) 强电动力线路、弱电信号线分开走线, 并且要有一定的间隔; (3) 模拟信号传输线采用双绞线屏蔽电缆。

1.2 软件优化设计

在PLC控制系统的优化设计中, 软件的优化设计是解决系统运行效率问题的关键技术改革措施之一。PLC控制系统软件优化设计的主要任务是:根据工厂生产过程控制的实际要求, 将工艺流程图转化为梯形图。通过程序的编写是实现软件功能的进一步优化和升级。

(1) 软件设计的基本思想。由于不同工厂对于生产过程控制的要求及复杂程度存在一定的差异。所以在PLC控制系统的软件优化设计中可以将其划分为:基本程序和模块化程序两部分。基本程序:基本程序的结构方式只有三种:顺序结构、条件分支结构、循环结构;模块化程序:将一个总的控制目标程序分成多个具有明确子任务的程序模块, 分别进行编写和调试。最终组合成一个完成总任务的完整程序。 (2) 程序设计的要点。工厂应用的PLC控制系统普遍采取I/O分配, 依据生产流水线的运行程序, I/O点数由小到大。程序中大量使用的内部继电器或者中间标志位, 也要统一编号, 进行分配。定时器、计数器要统一编号, 不可重复使用同一编号, 以确保PLC工作运行的可靠性。

2 PLC控制系统的故障诊断方法

(1) 宏观诊断方法。PLC控制系统故障的宏观诊断主要是根据系统管理和维护人员的经验, 并且参照发生故障的环境和现象来确定系统故障的具体部位和原因。 (2) 故障自诊断方法。PLC控制系统故障自诊断是系统可维修性设计的重要方面, 也是提高系统可靠性必须考虑的重要问题。 (3) 电源故障诊断方法。PLC控制系统出现电源灯不亮现象时, 必须对供电系统进行诊断。如果电源灯不亮, 首先检查是否有电。如果有电, 则下一步就检查电源电压是否合适。不合适则需进行电压的调整。 (4) 输入输出故障诊断方法。PLC控制系统的输入输出故障诊断主要是针对于系统与外部设备进行信息交流的通道, 其是否正常工作。除了和输入输出单元有关外, 还与接线端子、联接配线、保险丝等元件状态有关。

3 PLC控制系统的维护措施

3.1 预防性维护措施

PLC控制系统的运行中.控制室的温度一定要适合。PLC控制系统控制室的常规温度控制系数为:使用时:0~55℃;储存时:-20℃~70℃。另外, 在PLC控制系统安装时, 应尽量避免太阳光直接照射, 并注通风散热。PLC控制系统的运行中, 要注重采取有效的抗振、抗冲击、抗噪声干扰措施。PLC控制系统及相关设备最好放置于有保护型外壳的控制柜内, 远离高压电源线及设备, 以避免产生电磁干扰。PLC控制系统的使用环境要保持清洁, 无腐蚀性气体和尘埃。避免灰尘和污物堆积在PLC元件上。

3.2 日常维护措施

工厂在PLC控制系统应用中, 要根据实际情况和生产流程制订科学、合理的维护与保养制度, 加强相关设备的运行、维修和保养记录。PLC控制系统运行记录的内容主要包括: (1) 系统运行时间; (2) 故障现象及当时的运行状态; (3) 故障分析及处理方法和结果; (4) 故障发现人和维修处理人员的签名等。

PLC控制系统必须定期进行检查和保养。两次保养的时间间隔通常为半年, 对于特殊情况应缩短其时间间隔。检查设备安装.连接线等是否有松动现象, 以及接点焊点是否有松动和脱落等现象。

总之, 在工厂应用PLC控制系统时。必须加强对于系统的优化设计, 并且注重预防性和日常的维护管理。其根本目标是进一步提升PLC控制系统的性能, 而且保证其运行的安全、稳定。

摘要：在现代工业生产过程中, 以PLC为核心的控制系统得到了普遍的应用, 而且发挥了重要的作用。与其他控制系统相比, PLC控制系统在工厂应用中主要表现出:安全性、可靠性、稳定性高, 以及抗干扰能力强等特点。尤其是在生产环境较差的工厂中, PLC控制系统仍然可保持正常运行。在工厂应用的PLC控制系统可能因外部输入信号、元件器及软件自身缺陷等因素, 而导致控制系统出现不同类型的故障。因此, PLC控制系统在工厂应用中, 必须注重对于硬件和软件的优化设计, 并且加强各类故障的诊断和维护管理。本文仅就此作以前谈。

关键词：PLC控制系统,工厂,应用,优化设计,维护

参考文献

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