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浅谈PLC在理论教育实际应用中的选择

2020-05-03王浩

科技风 2020年13期
关键词:选择煤矿自动化

王浩

摘 要:PLC是一种可编程控制器,用于工业控制,现在市场上用的PLC,主要德国的西门子PLC、日本三菱PLC,一般在高等职业教育中,德国的西门子PLC控制器用的较多。现在的电气自动化高职教育中,PLC可编程控制器,是一门必修课,在理论教育中,由于实验室条件有限,难免和实际工厂运用中有差别,使用场所不同,PLC教学实验室和煤矿井下施工环境不一样,教学用的PLC,拿一种型号举例教学,实际使用中的PLC,需要了解产品特点,选择合适的型号。具体区别有以下5点所述。

关键词:PLC;自动化;煤矿;选择

一、启动和停止按钮选择

每一个控制电路都有启动和停止按钮,每一个按钮有常开和常闭点,在实验室里,按钮在控制面板上,但是只有常开点,老师在编教材时,将启动和停止都设置成常开点,但是电路图上画的依然是常闭点,在上课时要求学生们“取反”,停止按钮在PLC编程中用常闭点,接线中用的常开点。

在实际应用中,工厂里的自动化生产线,用PLC控制,但是在接线时,停止按钮要求必须用常闭点,PLC编程中“取反”用常开点做停止,原因是在实际使用中,万一发生紧急情况,需要PLC停止,按一下停止按钮就可以停下来,但如果遇到短路等情况,停止按钮没反应,那就把停止按钮的电源线剪断,这样就控制电路能停下来,如果停止按钮接常开点,遇到这种情况需要急停,常开点闭不上,就停不下来,紧急情况真没办法让它闭合。

在前段时间的煤矿安全培训中,培训讲师讲事故案例,在一次皮带机检修时,检修工在维修皮带,停止中的皮带机大家都认为是安全的,时不时站到皮带机上,突然皮带机没有发出声音信号就误启动,情急之下跑去按距离最近的急停按钮,现场的情况让人意外,急停按钮按下去没反应,带班队长用脚踢都不管用,然后队长剪断急停后面的导线,皮带机停止运行。通过学习事故案例我们发现,现实中急停闭锁按钮是常闭点,才能避免上述事故发生,所以启动和停止按钮这就是一种理论和实际应用中的区别。

二、PLC型号选择

在学校电气自动化技术专业的教育中,在进行学习PLC相关的专业课只有极少数的课程,比如像“s7-200西门子PLC基础教程”等,这个专业课只介绍一种型号的PLC。还有PLC实践教学成本高,从头到尾完整的组装一套,需要20万元人民币左右,价格昂贵,学校教学中,往往拿工厂淘汰了的产品来教学,PLC版本舊,款式少,导致多数同学误以为在实际使用中也是用相同型号的PLC,他们在毕业设计时,用到PLC控制的地方,往往就忽略了PLC的选型,直接画上去PLC模块,具体问型号时,这些同学就不知道了。

在工厂的实际应用中,PLC的选型很重要,煤矿井下使用PLC,面对潮湿,粉尘,瓦斯等因素影响,在高危地方自动化作业。稳定性要求严格,所以对PLC的模拟信号、数字信号,24V输入电源防爆等参数都要严格选择。煤矿老师傅带徒弟时,让徒弟换零件,徒弟也没有仔细研究这个型号的零件换上去是否合适,直接听老师傅的,换零件后,导致零件不匹配,没有达到原有的控制要求,传感器距离达不到标准等等,徒弟认真学习型号,选择了合适的零件后,自动化程序按照设计思路一步步进行。选择一个适合的PLC,能够节约成本,节约能源,提高安全生产效率。

三、输入输出模块的选择

输入和输出模块的选择应考虑到和控制要求的统一。

对输入模块,需要考虑输入点数、电平、传输距离、隔离、供电方式等要求。

对于输出模块,应考虑选择的输出模块类型,一般情况下,继电器输出价格较为实惠,电压范围比较广,使用时间比较短,反应时间比较长。PLC可控硅的输出模块,一般适合适合于开关较为频繁,电感性低功率因数的负荷场合,但是价格较贵,过载能力较差。PLC的输出模块还有直流输出、交流输出和模拟量输出等,日常使用时需要与应用要求一致。根据应用要求,合理的选用输入输出模块,可以提高控制水平,降低应用成本,节约大量的财力物力。

四、电源的选择

PLC的供电电源,实训室PLC的供电电源应选用AC220V电源,它的电压与国内电网电压一致。在学校实训室一些重要的工厂应用场合,应采用usp不间断电源或稳压电源来给PLC供电,在实验室用特殊电压的PLC时,要注意搭配变压器使用。

日常工厂煤矿等重要岗位使用时,需采用双电源供电。煤矿井下供电电压多数为380V、660V、1140V,经过变压后,才能接入PLC,PLC常用24V、110V和220V电压,接入PLC要注意电压是否相同,不同的电压会导致PLC的损坏,为避免造成损失,使用前一定要核对电压是否相同。

有的PLC有三个电源模块,输入220V电源、输出220V控制电源、输出本机24V电源,不同的电源有不同的作用,PLC输出端接的传感器、继电器等等,也有电压等级,24V和220V要注意区分,接至PLC相同电压端。

五、总结

总得来说,在学习PLC的时候,我认为应该将其基础的编程技术、外部接线整理明白,进行软件和外部的硬件经相关联和以太网结合统一联系使PLC技术更加的完善和运用广泛,使其充分地发挥出自动化控制的必要的要求和利用技术的充足条件。

PLC在日常理论教育中,和实际应用还是有很大区别,实训室学习PLC,看着图纸接线,工作区域受室内面积影响,与实际工作还有差距。实际工作现场,煤矿井下潮湿,粉尘大,有毒有害气体等等因素影响着,还需要多注意PLC的启动停止按钮常开常闭点,具体型号的选择,根据控制类型选择输入输出模块,最后选择PLC的电源模块。

参考文献:

[1]刘斯福.高职电气控制与PLC课程的教学改革分析[J].时代教育,2017,(17):156.

[2]王玉.项目教学法在高中信息技术教学中的应用研究[J].科学中国人,2017,0(1Z).

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