《电气工程及自动化文献综述 (29).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电气工程及自动化文献综述 (29).doc(5页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、中国地质大学长城学院本科毕业设计文献综述学 院工程技术学院学生姓名陈瑀专 业电气工程及其自动化学 号0431301442017年4月20日控制电路实习设备维护与资料整理(3-2)文献综述1研究背景随着现在科技技术的日新月异,PLC在工业自动化领域中的应用越加广泛。越来越多的公司和厂家开始引进自动化设备来替代人力,希望借以节省更多的资金和获得更加丰厚的回报。因此,自动化系统在各类机械中的应用尤显重要,而PLC有堪称自动化系统的灵魂。因此,本课题对自动泡沫成型机中的控制系统进行了探究。以下从不同方面列举了国内诸多电气方面的专家学者从不同方面对自动控制系统中的PLC应用的研究分析。2国内外研究现状宋
2、秀玲(2010)所撰PLC在中国的发展及应用前景对PLC的产生及发展历史作了简要的概述。20世纪60年代末期,美国通用汽车公司(GM)为了应对汽车制造工业的激烈竞争,开发了一种以计算机为基础的、采用程序代替硬件接线方式的、可以进行大规模生产线流程控制的的系统。并于1969年研制出世界上第一台编程控制器,并应用成功,实现了生产的自动控制。由此开辟了可编程控制器的新纪元。早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成,主要用于单一工序的自动控制。70年代初,微处理器的出现使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能。成为真正具有计算机特征的工业控制装置。编程语言是和继电器电路图类似的梯形图。20世纪
3、末,可编程控制器诞生各种各样的特殊功能单元,使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。整体而言,不论硬件还是系统软件都在向标准化方向发展。史殿义,刘吉东(2004)在PLC的现状与发展分析一文中谈到,PLC(ProgrammableLogicController)技术自问世以来在工业自动化控制领域发挥了重要的作用,该文详细介绍了这类产品的发展历程与目前的技术现状,并分别对其软、硬件组成以及未来的发展趋势进行了充分阐述,从而证明了这类产品在今后仍然具有广泛的应用背景。现代PLC的发展有两个主要趋势:其一是向体积更小、速度更快、功能更强和价格更低的微小型方面发展;其二是向大型网络化、高可靠性
4、、好的兼容性和多功能方面发展。因此,两位学者认为,在硬件技术、网络技术飞速发展的形势下,通过技术衔接,创新产品,PLC产品将进一步得到优化与发展,其应用必将具有广泛的发展前景。刘卫平,王明泉(2009)在其文章PLC的发展及应用前景中认为,PLC未来的应用前景应分为以下几个方面:1.人机界面更加友好。PLC制造商通过收购或联合软件企业或发展软件产业,大大提高了其软件水平,多数PLC品牌拥有与之相应的开发平台和组态软件,软件和硬件的结合,提高了系统的性能,同时,为用户的开发和维护降低了成本,使更易形成人机友好的控制系统。2.网络通讯能力大大加强。由于近来数据通讯技术发展很快,用户对开放性要求很强
5、烈,现场总线技术及以太网技术也同步发展。例如:罗克韦尔A-B公司主推的三层网络结构体系,即EtherNet,ControlNet,DeviceNet,西门子公司在Profibus-DP及Profibus-FMS网络等。3.开放性和互操作性有很大发展。开放是发展的趋势,这已被各厂商所认识,形成了长时期妥协与竞争的过程,并且这一过程还在继续。目前,多数PLC软件产品和相当一部分仪表、执行机构及其它设备具有了OPC功能。OPC与现场总线技术的结合,是未来控制系统向FCS技术发展的趋势。4.功能的进一步加强。有人统计,除石化过程等个别领域,PLC均有成功地应用,PLC在相当多的应用取代了昂贵的DCS,
6、从而使原来PLC(顺序控制)+DCS(过程控制)的模式变成PLC+IPC模式。3 存在问题和发展趋势可编程控制器是大学电气专业必不可少一门专业课,在以后的工作中需要其中各方面的知识,在工业自动化中也占有重要的地位,所以各个高校都有相关可编程控制器的课程,可编程控制器与组态软件的结合也是今后发展的方向。而根据组态软件的可编程控制器更是教学中的重中之重 ,在让学生理解可编程逻辑控制器的原理的同时,更要锻炼学生使用PLC实现自动控制的分析能力和编程能力。学者廖常初(2007)通过编写可编程序控制器应用技术一书向我们介绍了PLC的工作原理、特点和硬件结构,并以三菱的FX系列为例,介绍了PLC的编程元件
7、与指令系统、梯形图的经验设计法、根据继电器电路图设计梯形图的方法、以顺序功能图为基础的顺序控制设计法和3种顺序控制器编程方式。该书还介绍了PLC控制系统的设计和调试方法,PLC的型号选择和硬件配置的确定,提高PLC控制系统可靠性和降低硬件费用的方法,PLC在模拟量闭环控制中的应用等内容。介绍了FX系列的3种通信协议和通信的编程实例。冯清秀,邓星钟(2011)通过自身对拖动基础及传动系统的过渡过程、电动机、继电器解除器控制、可编程控制器、电力电子技术、直流调速系统、交流调速系统、步进电动机驱动系统的深入研究,编写机电传动控制,力求突出机电结合,理论联系实际,重点突出各种知识在实际中的应用。4研究
8、内容和方案基于PLC、单片机、嵌入式系统、电机与拖动、电子电路设计、电路基础等相关技术完成对工业捏合机实训装置中的实验,发现并记录设备故障,完善实验指导资料。捏合机主要是使用集成电气控制(主机运转、液压翻缸、液压启盖及恒温控制)进行操作和过程控制。其中,主电气柜部分包含继电器、断路器、三相异步电动机等元器件,操作主要使用可编程控制技术、变频调速技术。要求掌握电气控制与PLC、继电保护相关专业知识。方大千,朱丽宁在所著变频器、软启动器及PLC实用技术手册一书中较全面、详细的介绍了变频器、软启动器和PLC的基本知识、选择、安装、使用、维护与故障处理等内容。具体包括变频器基本知识,变频器的选择、安装
9、、参数设置及指令使用,变频器的配套设备,变频器实用线路,变频器的维护与故障处理;软启动器基本知识,软启动器的选择、安装与使用,软启动器实用线路,软启动器的维护与故障处理;PLC基本知识,PLC的选择、安装,梯形图的绘制和编程,PLC实用线路,PLC的维护与故障处理。例外,还介绍了变频器、PLC的抗干扰措施和接地方法,以及典型产品的技术参数机电一体化原理及应用一书由吕强,孙锐,李学生三位学者编著,该书从系统工程的观点出发,首先介绍了机电一体化系统的基本概念,然后着重论述了机电系统的数学建模、典型器件原理、典型技术及系统分析、设计等关键性问题。全书共分七个部分,包括:引论;机电一体化系统数学建模;
10、机电一体化系统检测与转换技术;机电一体化系统驱动技术与执行装置;机电一体化中的计算机系统;机电一体化系统常见控制技术;机电一体化系统设计即实例。为方便阅读,附录中还简要地叙述了拉普拉斯变换和Z变换内容。5毕业设计的预期结果完成与该设备相关的所有实验,找出故障部分,调整实验误差,将完善后的实验指导资料整理并编辑成册。通过实验与检测,在原有数据资料的基础上加入整合后的新数据 ,编辑出更贴合实际操作、简明易懂的实验指导书,引导学生更好的完成实验并理解其中运用的专业知识,也可以在一定程度上减少因学生操作时失误造成的设备损耗。6总结通过对上述文献的阅读与理解分析,我发现,PLC从诞生之日起,到如今被广泛
11、应用于工业自动化控制系统的各方面,短短40多年时间,PLC从不成熟,不完善到如今的功能全面而强大,控制系统更趋于稳定,显示出其生命力是强大的,其发展前景是广阔的。因此,PLC被应用于各类机械产品是大势所趋。在深入了解PLC知识的基础上成功设计一款工业自动控制机器是我们这个专业学生检验自身能力和获得认可的试金石。参考文献1史殿义,刘吉东.PLC的现状与发展分析J.通信论坛,20042宋秀玲.PLC在中国的发展及应用前景J.和田师范专科学校学报,20103刘卫平,王明泉.PLC的发展及应用前景J.机械管理开发,2009.104廖常初.可编程序控制器应用技术M.重庆;重庆大学出版社,2007.085冯清秀,邓星钟.机电传动控制M.武汉;华中师范大学出版社,2011.066方大千,朱丽宁.变频器、软启动器及PLC实用技术手册M.北京:化学工业出版社,2013.107吕强,孙锐,李学生.机电一体化原理及应用M.北京:国防工业出版社,2010.118 URL:2E3fLxxZiarlyUVIfQjuHF4S_Y_tcHoLjNegnUWQiqbqjxOBhmur5X1K9 URL:10 URL:nagement.html?stc=cnccc020951第 4 页 共 4 页