探索PLC控制系統在潔凈室空調控制中的應用
四川華銳凈化 2019-04-05 22:04:08 閱讀
摘要：計算機控制是實現工業自動化和智能化的一個重要手段，而PLC的應用使計算機控制的便捷和智能化更加深入。本文對PLC控制系統的特點、在潔凈室空調控制中應用、PLC可編程控制系統防干擾技術等進行了探討。
一、關于對PLC控制系統的認識
PLC控制系統實際的含義是一種可編程邏輯控制器系統。PLC控制系統主要是為工業生產設計的自動化操作系統，它匯集了機械自動化技術、電子信息技術、通信信息技術以及計算機應用技術于一體，以模塊處理器的形式而存在，是一種可編程性、可存儲性的設備，主要存儲了控制工業自動化設備的相關系統程序，使其能夠根據程序內容，對自動化設備下達指令，并完成邏輯性計算、定時計數、順序執行等方面的操作，以數字信號與模擬信號的相互轉化，對自動化機器設備的生產過程進行有效的控制。二、PLC控制系統的特點
PLC控制系統是一種融匯機械自動化技術、電子信息技術、通信信息技術以及計算機應用技術等于一身的高科技模塊集成化技術。首先其具有較高的精密性特點，PLC控制系統是一種集成化模塊，所以具有體積小的特點，一般尺寸不超過10厘米，比一部手機的體積還要小，由于體積小，重量輕的特點，使得PLC控制模塊十分便于植入工業自動化設備中，有利于機械自動化的發展。其次，PLC可編程控制系統具有低耗能性，可編程控制器內部采用了先進的節能技術，每小時的耗能只有數瓦，十分適用于目前節能減排的工業生產發展方向。第三，可編程控制器具有廣泛的適用性，普遍應用于工業生產的各個領域，包括，煤礦、石油、化工、電力、建材、鋼鐵等等。主要涉及工業生產控制、設備運行管理控制、自動化機械控制、集成數據模塊控制等方面，PLC控制系統在工業生產中占有非常重要的地位，發揮著十分重要的作用。
三、PLC控制系統在潔凈室空調控制中應用
1.選擇合適的PLC
空調設計中選擇合適的PLC是很重要的,一般要考慮這幾個方面:(1)系統的控制目標。設計系統的時候要先明確系統的控制目標。要根據需要選擇合適的PLC機型。(2)PLC的硬件性能。在進行PLC設計時要先對其的硬件有一定的了解,主要看的硬件就是CPU,它是PLC主要組成部分,只有CPU的能力強了PLC的能力才會好;指令系統,不同機型的PLC指令系統也是不相同的,這就要根據實際情況的應用來確定是什么指令,從而選擇出適合該指令的PLC;I/O系統,這是PLC系統設計中必須知道的參數;相應速度,在一般的情況下PLC的相應速度都是可以滿足現狀的,因為大部分PLC都是以數字量控制為主的控制系統,而對于少數含有模擬量的PLC控制系統來說,就必須的考慮響應速度了。除了以上的這幾個重要的硬件配置,還有一些其他的考慮的方面,例如說工程總投資、備品配件的統一性、技術支持等等。
2.PLC控制系統中硬件的相應設計
對于PLC控制系統中硬件的設計,其實就是指PLC外部設備的設計,主要的外部設備是輸入設備、執行元件、控制臺和柜、操作版面等。這些設計中我們要知道,每個設備都包含什么,都要具有什么樣的特點,然后根據需要進行合理的設計。設備中I/O的地址分配,要根據用戶輸入和輸出設備的分析和整理進行制定的。對于I/O來說,在它的設備表中,應該具備I/O地址還有設備代號和名稱以及一些其他的信息,這樣才能根據各自的特點進行正確的安排,通常情況下都是相同型號的信號和相同的電壓等級安排在一起,以此確定施工的主要布局,最后繪制出I/0接線圖。
3.系統軟件的設計
控制系統軟件的設計就是利用梯形圖,來編寫主要的控制程序,我們通常采用的方法是經驗設計法和邏輯設計法。方法的使用要根據實際的情況來定。如果要設計控制系統規模比較大的系統時,可以將流程分成很多小步驟進行設計,設計中要注意,要確定每個步驟中的轉換條件和跳轉等功能,以便最后轉換成梯形圖時比較好操作。然而對于傳統的控制線路改造就方便的多,可以直接根據原系統中的控制線路圖,根據梯形圖的編程規則進行改造。用梯形圖編寫程序操作起來比較簡單,而且出錯率比較低,設計的周期也很短暫,因此在設計中總會應用到。
四、對PLC可編程控制系統防干擾技術的研究
1.PLC編程控制系統受干擾的原因
第一，受到電源方面的干擾，PLC控制系統在運行過程中是通過電網進行供電工作的，由于國家電網中存在較強的電磁干擾，如果在運轉過程中不對干擾進行處理，則十分容易受到電源的干擾而引發PLC控制權運行的故障，導致其不能正常的工作。第二，受到電磁輻射的干擾，在外界環境中存在很多電磁干擾輻射，例如，無線廣播、雷鳴閃電、電視信號以及雷達信源等等。由于以上輻射與PLC控制系統中點電路感應向沖突，造成PLC控制系統運行程序執行的紊亂，導致PLC中央處理器出現錯誤的執行指令，嚴重時引發自動化機械設備的的癱瘓。第三，受到錯誤接地的干擾，正確的接地技術可以較好的提高各種自動化機械設備的電磁防干擾能力，但如果接地技術使用錯誤，則會引發適得其反的后果，它可能會受到更加嚴重的信號干擾，使得PLC控制系統出現運行問題。
2.PLC編程控制系統防干擾的方法
綜合以上內容，我們清楚了PLC控制系統受到干擾的主要原因，為了排除這些干擾源，提高PLC控制系統運行的穩定性，我認為可以通過以下方法來抑制可編程控制系統的干擾：第一，防止電磁輻射干擾，電磁輻射干擾一般來自自然界，因此在工業生產廠區中，要做好對自然界中的電磁輻射屏蔽的工作，例如，建立屏蔽系統，防止自然界中的廣播信號、高頻信號以及雷達信源的干擾。第二，加強對電源設備防干擾能力。在PLC控制系統中，為了避免電源設備干擾，我們可以采用具有防干擾能力強的電源材料，對可編程控制系統的CPU，電源變壓設備以及I/0設備等原件通過屏蔽電纜能夠很好地防治電源設備的干擾信號。第三，使用正確的接地防干擾技術，接地技術可以有效地排除PLC控制系統中的干擾源，正確的接地技術，一般包括，交流接地技術、信號接地技術以及保護接地技術等等。
五﹑PLC的在空調中應用的注意事項
1.主機應用。PLC控制主機可以采用PLC多重處理器，并且在此基礎上能能夠行處理技術，多重抗干擾技術，軟件采用模塊化設計等工作。使配置應用靈活，便于擴展維護，易于編程，加上可編程控制器的體積小，耗能少，不為是一個好的應用之選。在該運用中，其方法有以下幾種選擇：實驗操作方式下，對任意一種傳感器進行實驗，并確認是否完好運轉正常；集控操作方式下，可以對某種故障傳感器進行解除和投入；工作操作方式下，根據點動啟動方式，先讓輸送帶得到緩沖，然后第二次按啟動按鈕使輸送機正常運轉，既減輕了膠帶撕帶接頭的緩沖壓力，避免了膠帶斷帶撕帶現象，有效地遏止了事故的發生。
2.煙霧傳感器。眾所周知，煙霧傳感器的運用能能夠達到很好的使用效果。傳感器輸出與煙霧信號成正比的電壓信號，經電壓比較器及數字電路處理輸出煙霧超限報警信號。這種方法尤其適用于工業生產和加工，能夠起到高溫報警的作用。
3.速度傳感器以及防跑偏裝置。速度傳感器具有發光管和光電接收管，通過接收滾筒上的磁脈沖，通過在標準時間內計數脈沖次數得到輪的轉速，從而得到軸轉速。通過可編程控制器編程之后，能夠有一個較好的抗干擾能力。由接線箱和傳動桿兩部分組成，導桿采用高速軸承接觸與皮帶同步運動，減少了皮帶磨損，選用行程開關，傳動導臂大于設定時停機。
4.溫度傳感器以及語音控制器。采用專用溫度集成電路和高精度轉換器、V/V轉換、電壓比較器、報警器及輸出電路。具有精度高，免校準，工作穩定可靠，設定容易等優點。語音報警信號裝置集信號傳遞、發光顯示、通話為一體。通過電壓放大器與輸送機綜合保護裝置主機相連接。在全巷道內安設多個該裝置，并通過電纜串聯連接，從而在全巷道內實現了報警功能。當輸送帶要啟動時，它與膠帶綜合保護裝置主機啟動信號同步響起，在全巷道內發出啟動預警信號，提醒周圍職工遠離輸送帶，確保人員安全。
六、結束語
潔凈室空調PLC控制系統是抗干擾系統的重要組成部分，由于其獨特的優越性，受到了工業企業高度的重視，為了更好地對PLC控制系統進行開發和研究，我們需要對其特點和組成結構進行足夠的掌握和了解，同時排除運行工作中的各種外界干擾，確保其工作的可靠性和安全性。
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