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西门子授权代理商|变频器总代理商
1、前言
随着微电子技术和计算机技术的发展,PLC(可编程控制器)不仅用逻辑编程取代了硬接线逻辑,还增加了运算、数据传送和处理的功能,真正成为一种计算机工业控制装置。PLC的功能远远出逻辑控制、顺序控制的范围,所以在工业发达国家,PLC在其自动化设备中的比例占。近年来,我国的PLC技术也从初期的引进、消化走向吸收和推广应用阶段,并且在许多工业领域了良好的经济效益和社会效益。面对这种形势,高等院校为好地适应于我国经济、科学技术和社会的发展,在相关院系中普及PLC技术教育是十分必要的。对航海院校而言,随着船舶自动化程度的日益提高,PLC技术在主机、辅机和电站等设备中逐步推广应用,这就要求航海教育与之相适应,特别是轮机工程强化PLC技术的教育。同时为了适应IMO(海事组织)STCW 78/95公约的要求,除了在校轮机本、专科学生的《轮机自动化》课程中包含PLC原理与应用外,海事局委托的轮补电船员培训班中也要求开设《PLC原理与应用》课程,并辅以一定量的实验。鉴于此,建立面向船员教育的PLC实验室成了刻不容缓的任务。
2、建立PLC实验室的总体方案
实验室是学科建设和发展的基础,是教学与科研的基地,是衡量高等院校办学水平和科研水平的重要标志,所以我们PLC实验室建设的目标是建成为能适应现代船员教育、符合STCW 78/95 公约要求的、高标准的开放型实验室。实验室由两大部分构成:
1)、基础实验部分 —— 制作一批以PLC为的标准实验板,输入端由若干个开关和传感器组成,输出端为一些指示灯、继电器和熔断管。因PLC实验不同于一般电工电子实验,它需自己编程,输入PLC调试通过,动手性强,但不成功率较高,有了标准实验板,性、直观性提高,教师可以放手让学生大胆实践,让他们自己选题、自接线路、自己调试,指导教师在整个过程中的作用只是引导、检查、把关和解决学生疑难问题。
2)、科研开发部分 —— 为教师提供科研活动、技术开发的场所。充分发挥教师在技术上的优势,为航运企业及相关部门解决一些PLC应用上的问题,进行模拟试验或做些产品开发。这样既回报了社会,又为学校筹集教学和科研经费提供了条件,与此同时还能提高教师的科研水平和教学水平。主要设备有计算机、编程软件、数据连线和若干套PLC等。
3)、PLC实验室的建设
99年底我院购买了三菱(MITSUBISHI)公司FX2N-48MR微型可编程控制器12套和FX-2P便携式编程器1套,利用这些设备我们设计制作了十块实验板,外壳用金属薄板弯制成型并作静电喷塑处理(蛋青色),居中是PLC(便于看请PLC上的各输入输出端状态指示LED),左上角为~220V电源输入、开关、电源指示灯、DC24V接线柱和保险管,考虑到学生操作的方便,我们把输入端控制开关和传感器接线柱布置在实验板的下半部分,而把输出端继电器、交流接触器、接线柱和指示灯布置在上半部分(该PLC输入端X0~X27在上面、输出端Y0~Y27在下面)。由于该PLC的输出电路无内置保险,为了防止负载短路等故障烧断PLC的基板配线,每4个输出点(也就是一个COM点)设置一个保险。该PLC性能优良,有继电器、三端双向可控硅开关元件和晶体管三种输出类型,可以接多种输出入扩展设备,而且使用简便指令就能完成不少实验。为了使实验教学的效果理想,还做了几块示教板供演示用。从2000年3月开始我们按照新编的实验指导书开设了《PLC基本组成及输入输出接口的认识》、《灯循环点亮和延时点亮PLC编程》、《PLC在交流电机控制系统中应用的演示性实操》三个基础实验。考虑到目前PLC在船舶上的广泛应用,如主机遥控、船舶报警监视、燃油锅炉自动控制等系统中都有应用,同时也是为了适应现代条件下船员教育的新特点,我们以PLC为逐步研制几种用于教学的船用设备模拟器,下面就以锅炉控制模拟器为例作一简要介绍:
在柴油机动力装置中所采用的锅炉都称为辅锅炉,由于船舶机舱中这类辅助设备很多,因此辅助设备的自动控制是实现“无人值班”机舱的必要条件之一。实现辅锅炉的自动控制就要了解其燃烧时序控制
1. 系统的工作原理及组成
该系统主要是由两部分组成:数据采集与监控终端;集中监控。通信方式采用手机短消息方式,通信设备采用手机模块TC35,手机终端TC35T。TC35具有的功能:有语音、数据、短消息、FAX四种传输方式;工作在GSM900MHz和1800MHz频带范围内;工作电源3.3V---5.5V;波特率为300bp15kbps,在1200bp15kbps为自动波特率设置;数据传送采用AT命令集;SMS具有TEXT和PDU图形模式;P-P数据通讯速率是2400、4800、9600、14400bps。TC35T是将TC35做到工业手机中,对外提供标准的RS232接口和电源接口。将计算机的串行口与TC35T的串行口用电缆直接连接,并在计算机上添加标准的调制解调器就可以使用了。TC35T使用AT命令集工作。系统的原理框图如图1所示:
集中监控通过通道1发送命令,通过TC35T发送设置命令,初始化数据采集与监控终端,设置需要采集的模拟量和开关量,设置系统的密码,设置人员的手机号码;然后发送命令,采集各种数据量。采集完数据量后,经PLC的处理,通过通道2以短消息的方式发送到集中监控,将数据整理存入数据库中。如果数据采集与监控终端出现了故障,直接通过TC35模块发送故障信息到人员上,同时监控接收发自数据采集与监控终端的告警信息,并进行相应的处理,如判定告警地点、告警类型及相应的原因、及时通知值班和相关维护管理人员、对告警信息进行统计和分析、设置告警监控模块配置信息等。当故障排除后,数据采集与监控终端同样发送短消息到监控,通知故障排除,可以正常采集数据了。当然每个数据采集与监控终端都对应由维修人员。
短消息服务业务(Short Message Service)是GSM系统提供给用户的一种数字业务,它与话音传输及传真一样同为GSM数字蜂窝移动通信网络提供的主要电信业务,SMS的收发占用的是GSM网络的信令信道,不会占用普通话音信道,而且它是双向通信,具有一定的交互能力。而且SMS具有较高的性,短消息发送端的用户可知道短消息是否已经到达接收端,由于短消息依靠了SMSC短消息服务的存储和转发机制,当接收端用户关机或不在服务区内时,SMSC会暂时保存该短消息,接收端用户如果在规定时间(通常为24小时)内重新处于工作状态,SMSC会立刻发送短消息给接收端用户,当发送成功时会返回发送端用户一个确认信号。SMS充分利用了GSM网络覆盖广的特点和全程全网的优势,具有的移动性,使得任何一个申请了短消息服务的GSM无线终端用户在全网范围内获得服务。每个短消息的信息量限制为140个八位组(7比特编码)140个英文字符或70个中文字符。如果过此长度,则要分多次发送。
3.软件设计
系统的软件设计包括:下位机软件设计;上位机软件设计;下位机与上位机通信软件设计。
3.1短消息PDU格式分析及实用的AT命令
发送和接收SMS信息有两种方式:基于AT命令的Text Mode(文本模式)和基于AT命令的PDU(protocol debbbbbbion unit) Mode模式。西门子的手机大多只支持PDU模式,在PDU模式下短信息正文经过编码后转换成UNICODE码被传送。由于我们采用的是西门子的TC35手机模块和TC35T手机终端,所以本文主要探讨PDU模式的发送和接收。
下面通过对发送的短消息格式分析,来介绍SMS PDU的数据格式。设准备发送中文短消息内容为“晚上好123”。,将TC35T与计算机的串口相连,并打开计算机的级终端:
3.1.1发送短消息的具体操作过程如下(带下划线字符为响应信息,{}内为注释):
AT
OK {计算机与手机的连接成功,这时就可以输入各类GSM AT指令了}
AT+CNMI=1,1,2
OK {设置收到短消息提示}
当模块收到短消息时,给出回应:
例如:+CMTI:“SM”,4
AT+CMGF=0
OK {设置模块工作的模式:0为PDU模式,1为文本模式}
AT+CMGS=26{发送短消息的字节数}
>0891 683108200905F0 0103 0D91 683199312523F9 3208 0C 664E0A597D003100320033//键入Ctrl+Z,看到提示符->出现在后一个数字后面,说明系统已经收到了命令。系统会返回操作的结果。
OK {OK表示成功,ERROR表示发送失败}
+CMGS:32
下面分析这条信息:
08:表示短消息地址长度
91:表示短消息号码类型
683108200905F0:表示短消息房屋号码
0103:表示发送短消息的编码方式
0D:表示目的地址长度
91:表示目的地址类型
683199312523F9:表示目的地址,即接收短消息的码为:
3208:表示发送中文字符方式
0C:表示短消息长度
664E0A597D003100320033:表示发送中文字符的UNICODE码
66 {晚} 4E0A{上} 597D{好} 0031{1} 0032{2} 0033{ 3}
3.1.2模块接收短消息的分析:
AT+CMGR={阅读短消息的内容,Index 表示短消息存放的位置}
AT+CMGL= {列表短信息:stat =0,列未读过的短消息;stat =4,列所有的短消息}
+CMGL: 1,2,,24 {1表示信息个数,2表示未发信息,24表示信息总容量}
AT+CMGD={删除短消息,Index 表示短消息存放的位置}
OK {删除成功}
3.2 下位机软件设计
包括:数据采集及A/D转换程序;越限报警程序。
3.3上位机软件设计
包括:监控主界面设计;数据库程序设计。
3.4下位机与上位机通信软件设计
因为下位机与上位机通信是通过短消息来完成的,所以通信软件设计的关键是单片机如何发送AT命令。
4.结束语
本文采用短消息业务完成数据采集与监测终端与控制的通信。实现了数据采集与监测终端的遥控,远程控制电源的通断;遥测,远程测量各种开关量;遥调,远程调节各种增益;遥讯,远程查询采集各种模拟量。短消息业务具有永远在线、不需拨号、价格、覆盖范围广等优势,特别适用于需频繁传送小数据量的应用,还适用于偏远地区、架设通信线路困难的地方。对于数据采集与监测终端来说,它一般放在无人值守地区,应用短消息业务来传送数据为合适。作者设计的该系统现在已经投入运行,实践了该系统工作非常的。
引言
近年来,随着我国自动化技术的提高,工厂自动化也上了一个新台阶。PLC作为一个新兴的工业控制器,以其体积小,功能齐全,价格低廉,性高等方面具有特的优点,在各个领域获得了广泛应用。
作为国内大的印刷机生产厂家---北人集团公司,为了使产品性能稳定,易于维护,我们采用了以PLC为主控器的控制方案。由于双色印刷机要求易于操作,精度高,故其输入,输出点较多,因此采用了双机通讯。上位机采用三菱FX2N-80MR+32EX+4D/A,主要负责主传动的控制,各机组离合压的控制,以及气泵,气阀的控制等。下位机采用三菱 FX2N-64MR+4A/D,主要负责水辊电机的控制,主传动的调速输出,调版电机数据采集等。同时选用了一台三菱5.7寸触摸屏,主要负责水辊电机速度显示,调版显示,以及整机故障显示等。本系统运行,维护方便,操作简便直观,大大提高了胶印机的档次,受到用户。
2 系统结构
本系统结构图如下:
其中,上位机与下位机采用了RS485通讯,通讯方便,。对多色机而言,因素很重要。在设计中,每个机组既要考虑到控制,其中包括本位机组的急停,按钮;还要考虑方便操作,包括每个机组均应有正点,反点按钮。因此,一方面输入点增加很多;另一方面,走线也很不方便。采用双机通讯,可以很好地解决此问题,各机组的走线可以按照就近原则,进入离它较近的控制柜内,既节省了走线,也方便了控制。
由于印刷机是一个精度较高的机械,印刷品的好坏一方面在于机械加工以及安装的精度,另一方面,也取决于水路,墨路的平衡以及合压的准确性。双色机的每一色组,都有水路和墨路装置。为了便于水辊速度的调节,每根水辊都用一个变频器控制,同时,主电机速度也需要变频器调节。因此,为了实现多路速度调节,我们采用了三菱4D/A数模转换器,它将PLC方给出的数字量,根据相应的算法,转换成0~10V直流电压输出,很好地实现了多路速度调节要求。
在印刷过程中,调版是一个比较繁琐的过程。尤其对多色机来说,各组版对正的精度会对印品产生很大的影响。如果套印不准,印刷品就会出现字面重叠或影像不清。一般来说,印版轴向调节范围为-2mm~+2mm ,周向调节范围为-1mm~+1mm。如果使用手动调版,会浪费很多时间,而且精度不高。为了实现自动打版,我们在版辊上安装了电位器,通过电位器将模拟量传送给4A/D,经过PLC处理,可将版辊的转动精度很好地控制在打版范围内。
触摸屏作为一种新型的人机界面,从一出现就受到关注,它的简单易用,强大的功能及优异的稳定性使它非常适合用于工业环境。用户可以自由地组合文字,按钮,图形,数字等来处理或监控管理随时可能变化的信息。随着机械设备的飞速发展,以往的操作界面需由熟练的操作员才能操作,无法提率。但使用人机界面,能明确指示并告知操作员机器设备目前的状况,使操作变得简单生动。使用触摸屏,还可以使机器配线标准化,简单化,同时也能减少PLC控制所需的I/O点数,降低生产成本,也相对提高整套设备的附加。三菱触摸屏和三菱PLC有很好的通用性,能在线监视并修改程序,不必很麻烦的重复插拔接口。
3 软件设计
3.1 给纸设计
印刷机整体的电气设计还是比较复杂的,对时间的要求也很严格。在机器的很多地方装有接近开关,用来检测不同的时间点。在印刷过程中,走纸的好坏是影响机器质量的一个重要环节。所谓纸走的好坏,指的是无歪张,双张等现象,如果有歪张,双张现象,在高速情况下,就会将走坏的纸,卷入机器内,从而破坏胶皮,给用户带来很大损失。此过程流程如下:
在实验中,我们发现,按照上述流程编制的程序,在低速没有问题,但速度增高至7000r/h后,就会出现歪张锁不住现象。究其原因,主要是因为光头反应时间和磁铁动作时间滞后造成。程序在执行过程中,采用循环扫描方式,为了让电磁铁输出提前,在设计中,我采用了中断和三菱编程指令的输入输出刷新指令,使电磁铁输出立即执行,提前了电磁铁动作时间,即使在12000r/h的速度下,也能很好的锁住有故障的纸张,解决了给纸的一大难题。
3.2离合压设计
离压,合压在印刷中具有很重要的作用。离合压的准确性,对印品质量的好坏有着直接的影响。合压过早,会弄脏压印辊筒,给操作带来很多不便;离压过早,会使后一张纸印不上完整的图案,造成纸张浪费。
在设计中,离压,合压的程序流程如图所示:
印刷时,版辊筒与胶皮辊筒先合压,胶皮辊筒与压印辊筒后合压。在我们的机器中,合压全部采用了气动装置,每个气缸都有一个动作时间。由于印刷速度是多段速,在3000~12000r/h之间,根据用户需要可选择不同的速度。但是,气缸动作时间是一定的,齿轮转过角度是一定的,因此,机器速度不同时,合压时间也不同。为了解决此问题,我们根据理论计算值,找出对于不同机器速度时,机器的延时时间。采用比较指令,当机器段速与理论值相等时,延时相应的时间,使压印辊筒与胶皮辊筒准确合压。经过多次试验,离压,合压都没有问题。
3.3 人机界面设计
在人机界面中,设计了7幅画面,包括整体图形,故障显示,机器速度和计数显示,水辊速度显示,调版监控等。故障显示使用指示器,给出位元件即可实现闪动效果,让操作者很方便的知道故障部位,整体感很好。在水辊速度显示中,设计了一个柱状图,可以显示水量增加大小,只需按下柱状图,就可增加水量,同时也可方便监控。如图所示:
4. 结束语
印刷机的一套电气设计属于系统设计,包括硬件,软件设计,涵盖范围较广。这里,我只简单介绍了其中比较重要的几部分,其它细节还有很多,这里不再一一列举。使用三菱的一套控制系统,感觉,方便,在机器批量生产过程中,没有发现大问题。其PLC功能齐全,,指令简洁,与其他产品相比,感觉三菱整体软件系统界面都比较友好,给用户编程,维修都带来大方便。其触摸屏与PLC有很好的通用性,可通过触摸屏]监视并修改程序,这是其它产品所不能匹及的。总之,三菱的工控元件给设计人员和用户都带来了很多方便。
1 前言
随着社会经济的发展,尤其是国家对环保要求的日益提高,造纸竞争日趋激烈,原有的小型造纸设备很难适应邀烈的市场竞争,应运而生的大型造纸精浆机的地位便显示得尤为,对大型造纸精浆机控制系统的设计是精浆设备设计的关键所在。正是基于这种情况,本研究采用PLC作为控制元件,实现对大型造纸精浆机打浆工艺的过程控制,并实现了对多种型号精浆机进行高质、、自动控制的目的。
2 系统简介
根据控制工艺要求,综合控制点数,我们选择了西门子公司的S7-200系列CPU214型PLC,它包括输入、输出、程序存储器和处理器4部分,具有指令执行速度快、性高、中断灵活、内置计数器以及对输入/输出的直接查询和赋值等功能。
触摸屏采用西门子TP27-10型,它是基于PLC的软硬一体人机界面,能以图形界面形式实现各种工作状态的显示,并具有使用方便、人机对话界面友好、组态技术易掌握、与P轲进行良好通讯以及能适应车间工作环境等特点。通过触摸屏可以实现对精浆机具体工艺动作的操作控制。
系统的总体结构如图1所示,主要工艺动作过程如下:
主机启动之前,启动液压泵电机,确认冲水清洗磨室后进纸浆,为系统正常工作提供浆压。接着,主机启动,快速进,由待机停位进到位置,再慢速进到正常工作状态位。根据具体的工作需要,断浆之后可以实现人工或自动退到停位,正常退之后,系统给出是事冲水清洗的提示,确认冲水完毕,即可实现整机停车。当遇到特殊情况时,可以先紧急停车,退之后,再停止液压泵工作。
精浆机磨盘的实际工作间距非常小,要求在快速进之后,控制好进的速度,避免盘之间产生直接磨擦,损坏盘。进控制包括两个方面:快速进和慢速进,快速进是为了节省进时间提高生产效率,慢速进则是为了对进量进行准确控制,以满足盘之间对距离的严格要求。主机开始启动之前,要求在盘之间存在一定的压力,这个压力由纸浆溶液来提供,因此要启动液压泵电机,为系统提供所需的启动压力。如果压力差值太小或者为零,容易引起动态盘与静态盘的直接接触,导致盘报废,甚至磨盘主轴扭断等严重后果,为避免产生这种现象,需要对纸浆压力信号进行监控,在主机启动之前,要确认浆压值是否达到实际工作要求的范围。为提高系统的性,浆压达不到要求范围时,主机不能启动。
3 系统功能设计
3.1 控制指标及控制模式的确定
根据对纸浆纤维和造纸品种的工艺要求,计算所需的有效打浆能耗,然后,求出具体的打浆控制功率,以恒功率的形式对主电机的功率输出进行控制。结合具体的应用场合,具体的控制策略实现形式会有所差别。
磨盘之间的距离是一个动态变量,在压力的调节过程中,会随着纸浆压力值的变化而变化,当浆压恢复到预先设定值的时候,磨盘之间的距离也会达到理想需求值。系统设定的参考控制指令值,与浆压和流量有着直接关系。理论上主电机输出功率的控制目标值是随浆压和流量变化的,进而控制磨盘之间距离的进给调整。但由于实际系统中浆压的波动比较缓慢,幅度较小,而且,声波流量计通常比较昂贵。考虑到这两种实际情况,在该控制系统中可采用以下两种不同控制策略:(1)根据纸浆种类、打浆质量要求以及压力和流量的实际变动范围,确定相对固定参考功率值,实行恒功率控制,同时监控有关的浆压和流量信息,实行恒功率控制,同时监控有关的浆压和流量信息,实行范围报警操作;(2)采用真正的有效能耗控制,根据实时检测的浆压和流量信号实时调整主电机输出功率指令,保流量大小和浓度值达到工作要求。
浆压与间隙的对应关系,由具体的工作要求确定。浆压值大小则由采样计算得到的平均值确定,当浆压偏离设定值时,PID中断子程序将进行自动调节,直到浆压达到正常设定值。
3.2 PLC程序设计
应用编程软件Step7 Micro/Win32完成系统控制程序的编制工作。该编程软件具有梯形图、语句表和功能逻辑块图3种输入方式相互转化的能力,本研究采取语句表(STL)和梯形图(LAD)在开发PC机上混合编程的方式,提高了编程效率。由屏蔽通讯电缆将PC的RS-232串行端口和PLC的RS-485通讯端口联接,实现PC与PLC之间的通讯。
在该控制系统中,采用增量输出、数字式PID调节器控制方法,其实质是根据输入的偏差值,按比例(Proportional)、积分(Integral)、微分(Differential)的函数关系进行运算,其运算的增量用以输出控制。图2给出了数字式PID调节器结构框图。由比例系数直接决定控制作用的强弱,适当调节可减少系统的稳态误差,提高系统的响应速度;在比例调节的基础上加上积分控制可以系统的稳态误差,只要偏差存在,积分所产生的控制量是用来稳态误差的;而微分控制产生前校正作用,用于减少调,克服振荡,使系统趋于稳定,改善系统的动态性能。
在PID的运算过程中,需要确定控制周期的值。微分和积分是两个比较灵敏的数学运算,采用如下的计算公式:
整个程序包括主程序、初始化子程序和中断调用程序三部分,主程序完成对两个子程序的调用,实现对各个具体动作的控制,如进退、主机启动停止以及紧急停车等;子程序完成对各变量的初始化,定义参数值、溢出值和对参考值进行设定;中断程序是整个系统的部分,进行模拟量采样平均值及其差值的计算,具体实现PID调节器的整个控制过程。中断流程图如图3所示。下面给出中断程序中模拟量采样以及平均值计算程序的部分语句,示例整个程序的编制过程。采样次数、采样时间间隔由子程序定义。
MOVW AIW0,VW12 //模拟量采样值,采样
LD SM0.0 //SM0.0总为1
LDW>=VW12,+0 // 检查输入信号
MOVW +0,VW10
NOT
NOVW 16#FFFF,VW10 //把输入值转换成双字,则VD10=当前模拟量采样值
LD SM0.0
+D VD10,VD14 //采样值累加
INCW VW156,+n //若定时中断计数器数值>=预置定时中断个数
MOVD VD14,VD18 //采样和备份
ENCO 16#4,AC1 //计算移位数
SRD VD18,AC1 //用移位实现除法,即求得采样平均值
MOVD +0,VD14 //采样和清零
MOVW +0,VW156 //计数器复位
NOT
CRET1 //否则返回
3.3 触摸屏组态概述
由Protool组态软件完成在触摸屏上变量输入、信息显示和操作画面的定义,并实现其操作功能,从某种意义上讲,组态的实质既是功能的实现。举两个简单的例子。表1列出了部分已定义的全局变量。全局变量带有PLC链接,是实现触摸屏和PLC之间的数据交互通讯的联系纽带,它在PLC上占据一个已定义的存储器地址,可以在操作器单元上对该地址的变量进行读写访问。
变量VAR_1的地址M0.1与PLC的“主机启动”输入节点I0.1相对应,因此需要将其定义为“Button”功能,即通过该按钮可实现主机的启动。变量VAR_Q5的地址Q0.5与PLC的输出节点Q0.5相对应,用来实现浆压报警信号的输出,因此只需要将其功能定义为“输出显示”即可。
变量VAR_Kp的地址VW118对应PID控制器的“比例调节系数”,因此需要将其功能定义为“比例调节系数的设定”,它将要求工程技术人员设定合适的比例调节系数。同样,变量VAR_Kd分别定义为积分和微分调节系数的设定。
对触摸屏的整个组态工作主要包括“主机启动”、“口令保护”、“系统定义”、“参数设置”、“系统控制”和“PID控制”6个操作界面,以及各种操作按钮、显示画面和功能键等。其组态原理与上述两列相似,所不同的是组态的具体操作过程和组态工作的复杂程度。
4 结束语
可编程控制器和触摸屏在该控制系统中的结合应用是较为成功的,该系统具有功能完善、维护方便、操作简单、控制等特点,它已经应用在大型双盘精浆机和锥形磨浆机的系统控制中,控制对象既包括普通低压电机,又包括800kW的1万伏高压电机,均达到了打解浆、质量好的预期要求。其中,淄博轻工机械股份有限公司在承担的国家技贸引进技术课题DD-720双盘精浆机中,应用了本研究的控制系统,该计贸引进技术课题已经通过了技术鉴定。
PLC是在继电器控制逻辑基础上,与3C技术(Computer,Control,Communication)相结合,不断发展完善的。目前已从小规模单机顺序控制,发展到包括过程控制、位置控制等场合的所有控制领域。
PLC早期主要应用于工业控制,但随着技术的发展,其应用领域正在不断扩大下面就其在公路交通领域的应用做一简单介绍:
PLC型交通灯控制器
将PLC用于对交通信号灯的控制,主要是考虑其具有对使用环境适应性强的特性,同时其内部定时器资源十分丰富,可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行控制,特别对多岔路口的控制可方便的实现。目前大多的PLC内部均配有实时时钟,通过编程控制可对信号灯实施全天候无人化管理。由于PLC本身具有通讯联网功能,将同一条道路上的信号灯组成一局域网进行统一调度管理,可缩短车辆通行等候时间,实现科学化管理。
公路收费系统中的应用—PLC型车道控制机
每个公路收费站,其车道机电设备配置、型号各有不同,因此用于控制这些设备的主机—车道控制器的结构也不尽相同,通用性、可维护性较差,不利于使用及维修,以PLC作为主机开发出的新型车道控制机,不仅可使其通用性、维护性得到上的改善,还可以在使用寿命、稳定性机控制功能方面获得大提高,具体叙述如下:
1. 对棚灯及雾灯的控制
如前所述,由于PLC本身具有时钟功能,通过软件编程,可对棚灯、雾灯进行无人化、智能控制。
2. 对费额显示器的控制
PLC本身具有上位机接口,可接收上位收费计算机下传的数据,而PLC具有各种译码指令,可将接受的数据转换成七段显示码,输出给LED数码管进行数据显示。
3. 对挡车器的控制将
PLC用于对挡车器进行控制具有以下几方面的优势。
(1)使用寿命长:从目前反馈情况看,目前挡车器控制电路的使用寿命大部分均不足五年这与其电路设计、元器件选型、工作环境及控制方式等因素有关,是其本身无法克服的固有缺点。PLC作为工业控制单元,应用于各种控制环境,内部电路、机械结构设计为精良,所用器件均选用标准工业级产品,其使用寿命一般可保证在十年以上。
(2)性能稳定,抗干扰性好:PLC应用于各种工业控制现场,其硬件及软件设计均考虑到各种生产环境,其电压适用范围很宽,具有强的抗电磁干扰、抗震动、抗高温、高湿等特性,性能为稳定、。
(3)功能强大,实现灵活,可扩展性好:PLC型挡车器作为老型号挡车器的升级产品,其功能得到大增强,目前可实现的功能有:自动抬杆、自动落杆、防砸车、防砸人、各种情况的自动报警、设备保护及故障识别等。以上功能可实现各种组合,并可根据实际需要改变上述功能的控制过程及方式,并可根据使用者要求在不增加或少增加硬件的基础上开发新的控制功能。
(4)良好的性价比:虽然PLC型挡车器的性能及功能较现有挡车器有大提高,但其成本的增加与其性能的提高并非成线性关系,所以无论将其作为整机用于新品开发,还是作为老设备改进均有其良好的性价比。
PLC作为一门控制技术在我国已有近二十年的应用,并已从工业控制逐渐向其他行业扩展,相信随着其本身性能的不断提高,其应用领域将不断拓宽,了解及掌握这一控制技术,将使我国的自动化控制技术得到广泛的应用与发展。