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电气自动控制与plc技术
发布日期:2019-12-23 吉林快三来源: 正文字号
农业大学机电工程学院  张旭 卫国唯

   1 电气自动控制系统的含义、分类及发展
   过去,生产机械由工作机构、传动机构、原动机三部分组成,但随着生产的发展,电器控制也加入其中,自动控制是指在没有人直接参与的情况下,被控制对象能够按规定的路径参与工作,比如导弹能准确地击中目标,人造卫星能按规定的路径去工作,宇宙飞船在月球上能准确地着陆,机器按规定的程序自动地启动与停止,这些都是电器自动控制的应用 。电器还包括很多方面的应用,它广泛地应用在我们日常生活中的方方面面 。
   电器自动控制包含了许多先进的技术,如电工电子技术、计算机技术、自动控制技术、传感技术、机器人技术、plc技术等,电器自动控制与电气拖动有着密切的关系,电动机的出现,使得机床的拖动发生了改革,电气拖动方式经历了以下阶段:(1)成组拖动(2)单电机拖动(3)多电机拖动(4)交直流无级调速 。成组拖动,这种驱动方式存在路线长,结构复杂等缺点,在如今的高效率时代已经被淘汰;单电机拖动就是由一台电动机拖动一个机床,缩短了传动路线,提高了传动的效率,广泛的应用于中小型机床;多电机拖动是由多台电动机进行驱动,这种驱动缩短了机床的传动链,现在这种驱动方式广泛的应用于重型机床,组合机床,数控机床等;交直流无级调速,这种传动方式具有简化机床传动结构的优点,广泛地应用于大型数控机床,而且这种调速方式和直流电动机相比,还具有易于维护寿命长的特点,具有很广阔的发展前景 。
   电器控制系统的分类,电器控制系统按控制量性质的不同分为逻辑控制系统与连续控制系统 。逻辑控制系统又分为自动控制与手动控制 。自动控制又分为继电、接触器自动控制系统,顺序控制器,数字控制 。手动控制大多采用电器开关对数控机床的电动机进行控制,控制启停,反向 。继电、接触器控制系统一方面有优点,也存在着缺点,优点是直观,容易掌握而且容易维护,出现的时间最早,维护的时间最长 。缺点是功能损耗大,体积大,不容易受控制 。数字控制,是由计算机按照编好的程序,对机床进行控制,数控机床的优点是生产率高,加工范围广,使用灵活方便,加工精度高,具有强大的生命 力 。连续控制系统是对物理量连续自动控制的系统,又称为模拟控制系统,连续控制系统是闭环控制系统常有功率放大的特点,具有精度高、功率大、抗干扰能 力强的优点 。还有一种控制系统是混合控制系统,这种系统采用数字控制和模拟控制相融合,由计算机控制数控机床,通过模数转化器对机构产生驱动 。
   2 plc技术的产生、发展与分类
   plc是一种数字运算操作系统,专门为在工业环境下的应用而设计,采用可编程序的存储器,用来在其内部存储、执行逻辑运算、顺序控制、定时等操作指令 。除此之外,通过数字和模拟的输入输出控制各种类型的机械或生产 。plc直接应用于工业环境,具有很强的抗干扰能 力、广泛的适应能 力和广阔的应用范围 。
   plc的产生与功能特点:在plc出现以前,在工业控制领域继电器占主导地位,但继电器控制系统具有体积大、耗电多、可靠性差运行速度不高等缺点,而且接线复杂,不容易修改,对生产工艺的适应性差,基于以上情况,plc技术出现了 。它最先是由美国GM公司制成的一种通用控制装置 。plc的主要功能:开关逻辑和顺序控制、模拟控制、定时计数控制,步进控制、运动控制、数据控制、通信联网等 。plc的特点主要有:(1)可靠性高,抗干扰能 力强,可靠性是指plc的平均无故障工作时间,plc已被公认是最可靠的工业设备之一 。(2)编程简单,使用方便,梯形图是plc使用最多的编程语言,当生产流程需要改变时,可现场改变程序,使用方便,灵活 。(3)功能完善,通用性强 。(4)设计安装简单,维护方便 。(5)体积小,质量轻,能耗低 。
   plc的分类:(1)根据plc硬件结构形式,可将plc分为整体式和模块式 。(2)根据plc所具有的功能不同,可将plc分为低档、中档、高档三类 。(3)根据输入,输出点数的多少,可将plc分为小型,中型和大型三类 。(4)按生产厂家进行分类,有美国GE公司的plc,德国西门子公司的plc 。(5)日本欧姆龙公司的C系列plc,日本松下电工工公司的FP1系列plc 。
   近年来,随着社会的进步和工业的发展,当前的plc将会向两个方向发展:大型化和小型化 。大型化主要表现在plc高功能,具有大容量,具有智能化,网络化发展 。plc向小型化发展,主要是体积减少从而降低了生产成本,向高性能的方向去发展,使得控制的质量大大提高 。plc的当前发展趋势是高功能,高速度,大容量,小体积,低成本 。 
   3 结语
   随着现代经济的发展和科技的进步,电气自动控制系统和plc技术越来越多地应用到我们的日常生活当中,而作为新时代的大学生我们应努 力学习科学文化知识,将来为国家的发展做出贡献 。
主管单位:农业机械化管理局主办单位:农业机械化研究所
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