Com o avanço contínuo da tecnologia informática e da tecnologia de comunicação electrónica, a tecnologia PLC também se desenvolveu rapidamente e é amplamente aplicada no campo da automação industrial, desempenhando um papel significativo na modernização industrial da China. Este artigo fornece uma breve introdução à tecnologia PLC e destaca diversas considerações importantes para sua aplicação.
Visão geral do conhecimento
A tecnologia PLC é uma tecnologia digital de computação e controle composta por módulos como tecnologia de computador, tecnologia de controle automático e tecnologia de comunicação. Possui operação simples, forte resistência a interferências e rica funcionalidade. Atualmente, o nível de desenvolvimento e a extensão da aplicação industrial da tecnologia PLC tornaram-se um indicador chave para medir a modernização industrial de uma nação. À medida que a funcionalidade do PLC continua a melhorar e as suas aplicações se tornam cada vez mais difundidas, o desenvolvimento da automação industrial depende cada vez mais do avanço da tecnologia PLC. O fortalecimento da pesquisa e da discussão sobre a tecnologia PLC tem uma importância significativa para a modernização industrial da China.
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Aplicação da Tecnologia PLC no Controle de Automação Industrial
Controle de comutação
O controle de comutação do CLP no controle de automação industrial se manifesta principalmente nos seguintes aspectos: Primeiro, os CLPs foram originalmente desenvolvidos como substitutos dos relés, integrando funções de controle de comutação. Em comparação com os relés, os interruptores PLC oferecem vantagens como conexões de circuito simplificadas, resposta rápida, facilidade de operação, baixos requisitos de manutenção e alta confiabilidade. Em segundo lugar, os switches PLC possuem recursos de controle poderosos, capazes de gerenciar de uma dúzia a milhares-ou até dezenas de milhares-de pontos de controle. Isto reduz significativamente os requisitos de recursos humanos, aumenta a eficiência da utilização do tempo e melhora significativamente a qualidade do sistema. O projeto das chaves PLC deve ser baseado na sequência de controle e na filosofia de projeto do sistema PLC, seguido pela criação de um diagrama ladder intuitivo do sistema de controle. Simulação e testes devem ser utilizados para verificar o estado do sistema, garantindo a padronização e eficácia do projeto. Terceiro, os switches PLC oferecem métodos de controle lógico flexíveis e versáteis, permitindo transições entre combinações e temporização, tempo-real e atrasado, contagem e não{9}}contagem e modos fixo e aleatório.
Controle de Processo e Movimento
O controle de processo PLC abrange tanto o controle de processo discreto quanto o controle de processo contínuo. Os PLCs podem ajustar algoritmos de controle de maneira flexível para garantir que os parâmetros do sistema, como temperatura, vazão, nível de líquido, pressão e composição, cumpram estritamente os requisitos do sistema, atendendo às necessidades da produção industrial. Este tipo de PLC é direcionado principalmente a indústrias como química, metalurgia, tratamento térmico e caldeiras. O controle de movimento PLC refere-se ao controle de trajetória de equipamentos de processamento, incluindo controle de movimento circular e controle de movimento linear. Notavelmente, os CLPs podem realizar controle de equipamentos-baseado em pulso. Como o controle de pulso produz apenas um deslocamento mínimo, a precisão do controle dos CLPs atinge um nível extremamente alto. Atualmente, esse tipo de controle de movimento PLC é direcionado principalmente para áreas como máquinas, elevadores e tornos.
Controle analógico e centralizado
Os sistemas de controle PLC apresentam diferentes módulos de combinação baseados no objeto de controle, incluindo módulos de processamento central, módulos de entrada/saída, módulos de operação lógica e módulos de comunicação. Através da combinação destes módulos, é alcançado o controle direcionado do sistema. Os recursos analógicos dos PLCs melhoram significativamente a precisão do sistema no controle de processos, garantindo que processos como aquecimento, resfriamento e manutenção de temperatura sejam executados estritamente de acordo com o plano, atendendo totalmente ao projeto de controle e aos requisitos dos processos industriais. Além disso, os PLCs possuem poderosas capacidades de controle centralizado. Além de atender às necessidades de controle de automação industrial, eles também podem realizar o auto-monitoramento. Os CLPs detectam as relações lógicas entre os sinais de entrada/saída e os módulos de memória intermediários para diagnosticar e indicar prontamente falhas do sistema, permitindo assim a análise de falhas do equipamento e o alerta antecipado.
Controle de frequência variável do motor
Os CLPs oferecem uma ampla gama de instruções para regulação de frequência variável do motor e podem ser usados em combinação com inversores de frequência variável para regular conjuntamente a velocidade do motor. Tomando CLPs do tipo P-como exemplo, um circuito de suavização de tensão normalmente é adicionado entre o LPC e o CLP do tipo P-, e a velocidade do motor é controlada por meio do valor t nas instruções do CLP do tipo P-. A velocidade do motor é diretamente proporcional ao valor t; quando a relação entre a velocidade e o valor t excede um, a velocidade do motor aumenta de acordo.
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Questões a serem consideradas em aplicações de tecnologia PLC
Como salvaguarda direta para a automação industrial, a estabilidade dos PLCs é de grande importância para a produção. Atualmente, a tecnologia PLC está relativamente madura e possui boa estabilidade. No entanto, os PLCs são aplicados em uma ampla variedade de campos e muitas vezes enfrentam ambientes de trabalho adversos. Portanto, é essencial considerar plenamente os efeitos adversos de fatores como temperatura, umidade, vibração e interferência, fortalecer o projeto e as medidas de proteção e criar um ambiente de trabalho favorável para o sistema PLC.
Limitações de temperatura
Os PLCs têm requisitos de temperatura específicos para seu ambiente operacional, normalmente variando de 0 graus a 55 graus. Durante a instalação, deve-se considerar a dissipação de calor adequada e os PLCs devem ser mantidos longe da luz solar direta ou de outras fontes de calor. Eles não devem ser colocados diretamente abaixo de outros equipamentos geradores-de calor. Em ambientes onde as temperaturas excedem as especificações do projeto, equipamentos de ventilação e resfriamento devem ser instalados, e espaço suficiente para dissipação de calor deve ser reservado para controlar efetivamente as temperaturas operacionais e garantir a operação estável do sistema PLC.
Restrições de umidade
Alguns componentes do sistema PLC são sensíveis à umidade ambiental. A umidade excessivamente alta pode prejudicar o desempenho do isolamento dos componentes, afetando assim a estabilidade do sistema ou causando falhas nos componentes. Portanto, a umidade do ambiente de trabalho do sistema PLC deve ser controlada, geralmente não ultrapassando 85%.
Controle de vibração
Para sistemas PLC, vibrações fortes são um fator altamente prejudicial, especialmente vibrações com frequências entre 10 e 55 Hz durante longos períodos. Tais vibrações devem ser evitadas sempre que possível. Em ambientes onde as vibrações são inevitáveis, medidas como a instalação de borracha-amortecedora de vibração devem ser tomadas para evitar danos ao sistema causados por vibrações.
Projeto de prevenção de interferências
Embora os sistemas PLC tenham alta estabilidade, eles ainda são suscetíveis a interferências de fontes internas, interferência de fiação e interferência de radiação. A interferência interna surge da radiação eletromagnética entre os componentes e circuitos do CLP, que os fabricantes devem abordar durante o projeto, incluindo interferência transmitida através de linhas de sinal e fontes de energia; a interferência de radiação é mais complexa, originada de diversas radiações eletromagnéticas no ambiente, como radiação de televisão, radiação de rede de comunicação e radiação de eletrodomésticos. Para melhorar a estabilidade dos sistemas PLC, medidas eficazes, como design científico e razoável, instalação e fiação adequadas e isolamento de energia, devem ser implementadas para suprimir e proteger a interferência, garantindo a operação normal do sistema PLC.