Met de voortdurende vooruitgang van computertechnologie en elektronische communicatietechnologie heeft PLC-technologie zich ook snel ontwikkeld en op grote schaal toegepast op het gebied van industriële automatisering, en speelt het een belangrijke rol in de industriële modernisering van China. Dit artikel geeft een korte introductie tot PLC-technologie en belicht enkele belangrijke overwegingen voor de toepassing ervan.
Kennisoverzicht
PLC-technologie is een digitale reken- en besturingstechnologie die is samengesteld uit modules zoals computertechnologie, automatische besturingstechnologie en communicatietechnologie. Het beschikt over een eenvoudige bediening, sterke interferentieweerstand en rijke functionaliteit. Momenteel zijn het ontwikkelingsniveau en de omvang van de industriële toepassing van PLC-technologie een sleutelindicator geworden voor het meten van de industriële modernisering van een land. Naarmate de PLC-functionaliteit blijft verbeteren en de toepassingen ervan steeds wijdverbreider worden, is de ontwikkeling van industriële automatisering steeds meer afhankelijk van de vooruitgang van PLC-technologie. Het versterken van onderzoek en discussie over PLC-technologie is van groot belang voor de industriële modernisering van China.
01
Toepassing van PLC-technologie in industriële automatiseringsbesturing
Schakelbediening
De schakelbesturing van PLC in de besturing van industriële automatisering komt voornamelijk tot uiting in de volgende aspecten: Ten eerste werden PLC's oorspronkelijk ontwikkeld als vervanging voor relais, waarbij schakelbesturingsfuncties werden geïntegreerd. Vergeleken met relais bieden PLC-schakelaars voordelen zoals vereenvoudigde circuitaansluitingen, snelle respons, bedieningsgemak, lage onderhoudsvereisten en hoge betrouwbaarheid. Ten tweede beschikken PLC-schakelaars over krachtige besturingsmogelijkheden, waarmee ze tientallen tot duizenden-of zelfs tienduizenden- controlepunten kunnen beheren. Dit vermindert de behoefte aan personeel aanzienlijk, verbetert de efficiëntie van de tijdsbesteding en verbetert de systeemkwaliteit aanzienlijk. Het ontwerp van PLC-schakelaars moet gebaseerd zijn op de besturingsvolgorde en ontwerpfilosofie van het PLC-systeem, gevolgd door het creëren van een intuïtief ladderdiagram van het besturingssysteem. Simulatie en testen moeten worden gebruikt om de status van het systeem te verifiëren, waardoor de standaardisatie en effectiviteit van het ontwerp wordt gewaarborgd. Ten derde bieden PLC-schakelaars flexibele en veelzijdige logische besturingsmethoden, waardoor overgangen mogelijk zijn tussen combinaties en timing, real-time en vertraagd, tellend en niet-tellend, en vaste en willekeurige modi.
Proces- en bewegingscontrole
PLC-procesbesturing omvat zowel discrete procesbesturing als continue procesbesturing. PLC's kunnen de besturingsalgoritmen flexibel aanpassen om ervoor te zorgen dat systeemparameters zoals temperatuur, debiet, vloeistofniveau, druk en samenstelling strikt voldoen aan de systeemvereisten en voldoen aan de behoeften van industriële productie. Dit type PLC is voornamelijk gericht op industrieën zoals de chemicaliën, de metallurgie, warmtebehandeling en ketels. PLC-bewegingscontrole verwijst naar trajectcontrole van verwerkingsapparatuur, inclusief circulaire bewegingsbesturing en lineaire bewegingsbesturing. Met name kunnen PLC's puls-gebaseerde apparatuurbesturing uitvoeren. Omdat pulsbesturing slechts een minimale verplaatsing oplevert, bereikt de besturingsprecisie van PLC's een extreem hoog niveau. Momenteel is dit type PLC-bewegingsbesturing vooral gericht op gebieden als machines, liften en draaibanken.
Analoge en gecentraliseerde bediening
PLC-besturingssystemen beschikken over verschillende combinatiemodules op basis van het besturingsobject, waaronder centrale verwerkingsmodules, invoer-/uitvoermodules, logische bedieningsmodules en communicatiemodules. Door de combinatie van deze modules wordt een gerichte besturing van het systeem bereikt. De analoge mogelijkheden van PLC's verbeteren de nauwkeurigheid van het systeem bij de procesbesturing aanzienlijk, waardoor wordt gegarandeerd dat processen zoals verwarming, koeling en temperatuurhandhaving strikt volgens plan worden uitgevoerd en volledig voldoen aan het besturingsontwerp en de vereisten van industriële processen. Bovendien beschikken PLC's over krachtige gecentraliseerde besturingsmogelijkheden. Naast het voldoen aan de controlebehoeften op het gebied van industriële automatisering, kunnen ze ook zelf-monitoring realiseren. PLC's detecteren de logische relaties tussen invoer-/uitvoersignalen en tussenliggende geheugenmodules om systeemfouten onmiddellijk te diagnosticeren en aan te geven, waardoor analyse van apparatuurstoringen en vroegtijdige waarschuwing mogelijk wordt.
Motorvariabele frequentieregeling
PLC's bieden een breed scala aan instructies voor de regeling van de variabele frequentie van motoren en kunnen in combinatie met frequentieregelaars worden gebruikt om het motortoerental gezamenlijk te regelen. Als we bijvoorbeeld PLC's van het type P- nemen, wordt doorgaans een spanningsafvlakcircuit toegevoegd tussen de LPC en de PLC van het P--type, en wordt het motortoerental geregeld via de t-waarde in de PLC-instructies van het P--type. Het motortoerental is recht evenredig met de t-waarde; wanneer de verhouding tussen snelheid en t-waarde groter is dan één, neemt het motortoerental dienovereenkomstig toe.
02
Kwesties waarmee u rekening moet houden bij PLC-technologietoepassingen
Als directe waarborg voor de industriële automatisering is de stabiliteit van PLC’s van groot belang voor de productie. Momenteel is de PLC-technologie relatief volwassen en kent een goede stabiliteit. PLC's worden echter op een breed scala aan gebieden toegepast en worden vaak geconfronteerd met zware werkomgevingen. Daarom is het essentieel om volledig rekening te houden met de nadelige effecten van factoren zoals temperatuur, vochtigheid, trillingen en interferentie, ontwerp- en beschermingsmaatregelen te versterken en een gunstige werkomgeving voor het PLC-systeem te creëren.
Temperatuurbeperkingen
PLC's hebben specifieke temperatuurvereisten voor hun werkomgeving, doorgaans variërend van 0 graden tot 55 graden. Tijdens de installatie moet rekening worden gehouden met voldoende warmteafvoer en moeten PLC's uit de buurt van direct zonlicht of andere warmtebronnen worden gehouden. Ze mogen niet direct onder andere warmtegenererende apparatuur worden geplaatst. In omgevingen waar de temperatuur de ontwerpspecificaties overschrijdt, moet ventilatie- en koelapparatuur worden geïnstalleerd en moet er voldoende ruimte voor warmteafvoer worden gereserveerd om de bedrijfstemperaturen effectief te kunnen regelen en de stabiele werking van het PLC-systeem te garanderen.
Vochtigheidsbeperkingen
Sommige componenten in het PLC-systeem zijn gevoelig voor omgevingsvochtigheid. Een te hoge luchtvochtigheid kan de isolatieprestaties van componenten aantasten, waardoor de systeemstabiliteit wordt aangetast of componentstoringen worden veroorzaakt. Daarom moet de luchtvochtigheid van de werkomgeving van het PLC-systeem worden gecontroleerd, over het algemeen niet hoger dan 85%.
Trillingscontrole
Voor PLC-systemen zijn sterke trillingen een zeer schadelijke factor, vooral trillingen met frequenties tussen 10 en 55 Hz gedurende langere perioden. Dergelijke trillingen moeten zoveel mogelijk worden vermeden. In omgevingen waar trillingen onvermijdelijk zijn, moeten maatregelen zoals het installeren van trillingsdempende rubber- worden genomen om systeemschade door trillingen te voorkomen.
Ontwerp voor interferentiepreventie
Hoewel PLC-systemen een hoge stabiliteit hebben, zijn ze nog steeds gevoelig voor interferentie van interne bronnen, bedradingsinterferentie en stralingsinterferentie. Interne interferentie komt voort uit elektromagnetische straling tussen PLC-componenten en circuits, waar fabrikanten tijdens het ontwerp rekening mee moeten houden, inclusief interferentie die wordt overgedragen via signaallijnen en stroombronnen; stralingsinterferentie is complexer en komt voort uit verschillende elektromagnetische straling in de omgeving, zoals televisiestraling, straling van communicatienetwerken en straling van apparaten. Om de stabiliteit van PLC-systemen te verbeteren, moeten effectieve maatregelen zoals wetenschappelijk en redelijk ontwerp, juiste installatie en bedrading en stroomisolatie worden geïmplementeerd om interferentie te onderdrukken en af te schermen, waardoor de normale werking van het PLC-systeem wordt gegarandeerd.