電氣控制與PLC 應(yīng)用技術(shù)分析

曾慶楊

（河北港口集團(tuán)有限公司水暖供應(yīng)分公司，秦皇島 066000）

隨著自動(dòng)控制技術(shù)的普及，很多工業(yè)生產(chǎn)都采取了自動(dòng)控制方式，PLC 控制技術(shù)具有很好的二次開(kāi)發(fā)性能，可以根據(jù)控制要求進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，與人機(jī)交互設(shè)置配合使用，可以為工業(yè)控制帶來(lái)很大的便利，很多企業(yè)的生產(chǎn)線都采用了該種方式，為了更好地把電氣控制與PLC技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，需對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行深入研究。

1 電氣控制和PLC 技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題

1.1 經(jīng)常性控制錯(cuò)誤

利用PLC 控制器進(jìn)行電氣控制，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些控制性的錯(cuò)誤，使得一些傳感器信號(hào)無(wú)法被準(zhǔn)確地采集，引起該問(wèn)題的主要原因?yàn)椋海?）現(xiàn)場(chǎng)控制開(kāi)關(guān)沒(méi)有完全閉合，使得采集到的數(shù)據(jù)與實(shí)際情況不符，使控制器無(wú)法按著控制邏輯輸出指令，會(huì)對(duì)正常的企業(yè)生產(chǎn)造成干擾。（2）信號(hào)傳輸線路老化等方面的影響，線路信號(hào)在傳輸過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)丟失和異常，從而導(dǎo)致控制系統(tǒng)出現(xiàn)控制錯(cuò)誤。這就使得PLC 控制器無(wú)法對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行準(zhǔn)確地處理，也無(wú)法獲取到其他PLC 傳送過(guò)來(lái)的信息，無(wú)法按著生產(chǎn)要求進(jìn)行控制。

1.2 執(zhí)行動(dòng)作產(chǎn)生偏差

PLC 輸出控制指令后出現(xiàn)執(zhí)行偏差也是常見(jiàn)的應(yīng)用問(wèn)題，多是由于繼電器受到電磁干擾而無(wú)法使觸頭閉合，或者執(zhí)行機(jī)構(gòu)的觸點(diǎn)存在故障，從而使PLC 輸出端信號(hào)無(wú)法得到執(zhí)行，同時(shí)，受到機(jī)械結(jié)構(gòu)、變頻器等故障，也會(huì)導(dǎo)致執(zhí)行偏差。

1.3 運(yùn)行過(guò)程產(chǎn)生偏差

PLC 控制器的電氣控制流程是先采集運(yùn)行信號(hào)，然后通過(guò)邏輯計(jì)算輸出控制信號(hào)，再驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，并對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并與輸出信號(hào)進(jìn)行對(duì)比偏差，多而達(dá)到理想的控制精度。在程序執(zhí)行過(guò)程中，需要根據(jù)生產(chǎn)工藝需要確定控制輸出的功能。實(shí)際的控制過(guò)程中會(huì)存在與設(shè)定值產(chǎn)生偏差的現(xiàn)象，多是由于執(zhí)行設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行而導(dǎo)致的。會(huì)出現(xiàn)沒(méi)有控制生產(chǎn)工藝要求進(jìn)行邏輯運(yùn)算，或者執(zhí)行精度不理想等，這就對(duì)控制效果產(chǎn)生不利影響，需要生產(chǎn)人員掌握控制的實(shí)際情況。

2 電氣控制和PLC 應(yīng)用技術(shù)的應(yīng)用

2.1 機(jī)床的PLC 控制應(yīng)用

在機(jī)床控制系統(tǒng)當(dāng)中，PLC 控制器與CNC 系統(tǒng)是獨(dú)立存在的，機(jī)床運(yùn)行信息的采集和傳輸主要由CNC來(lái)執(zhí)行，與PLC 控制器通信通過(guò)T/O 來(lái)完成，可以實(shí)現(xiàn)如下多種功能：（1）機(jī)床控制面板功能，操作人員可以按照使用要求來(lái)控制機(jī)床進(jìn)行啟停、緊停和故障報(bào)警等功能。（2）程序控制。對(duì)控制系統(tǒng)運(yùn)行異常進(jìn)行報(bào)警，對(duì)面板輸入信號(hào)進(jìn)行處理，可以自動(dòng)識(shí)別信號(hào)輸入等，這些功能可以使PLC 控制的功能更為完善，可以使控制更加人性化，方便控制系統(tǒng)的安裝和調(diào)試。

2.2 立體倉(cāng)庫(kù)的PLC 控制應(yīng)用

立體倉(cāng)庫(kù)是物流的重要組成部分，實(shí)現(xiàn)物流倉(cāng)庫(kù)的自動(dòng)控制，可以有效的提高物流效率。穿梭機(jī)是立體倉(cāng)庫(kù)的重要執(zhí)行元件，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)貨物的存取，為了提高控制精度可以采用閉環(huán)控制方式，采用高速計(jì)數(shù)器來(lái)對(duì)運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，將計(jì)數(shù)信息處理后可以得到穿梭機(jī)的具體位置，將PLC 控制技術(shù)與電氣控制進(jìn)行結(jié)合，可以有效提升倉(cāng)儲(chǔ)效率，滿(mǎn)足當(dāng)代物流管理的需要。也可以與管理系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合，對(duì)每個(gè)物資的出入庫(kù)情況進(jìn)行準(zhǔn)確的掌握。

2.3 紡紗工藝的PLC 控制應(yīng)用

紡紗需要采取流水線控制方式，根據(jù)紡紗工藝設(shè)計(jì)出高效的控制流程，為操作人員提供良好的人機(jī)界面，并配置開(kāi)氣控制柜。需要PLC 控制系統(tǒng)可以準(zhǔn)確采集到每個(gè)紗錠數(shù)據(jù)信息，然后把數(shù)據(jù)信息回傳到人機(jī)界面當(dāng)中，可以讓操作人員更為直觀地了解到紗錠控制情況。控制系統(tǒng)還應(yīng)該具備邏輯結(jié)構(gòu)分析能力，監(jiān)測(cè)紡紗執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行情況，利用網(wǎng)絡(luò)通信來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，可以避免采用模擬信號(hào)受到設(shè)備運(yùn)行的干擾，組建起完善的信息采集傳輸網(wǎng)絡(luò)，從而形成邏輯控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)還應(yīng)該集成生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)和質(zhì)量檢測(cè)等功能，對(duì)原來(lái)的生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化，可以更好地減少生產(chǎn)資金投入。

2.4 環(huán)形打孔銑平面的PLC 控制應(yīng)用

由于環(huán)形打孔銑平面加工有著嚴(yán)格的要求，這就對(duì)PLC 控制系統(tǒng)控制性能提出更高的要求。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，多要求操作人員利用PLC 控制器來(lái)制定生產(chǎn)流程，然后按照生產(chǎn)工藝和質(zhì)量要求進(jìn)行操作就可以完成。實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中存在著平面不合格的問(wèn)題，還會(huì)受到材料性能方面的影響，需要對(duì)原有的控制流程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。在原有的控制系統(tǒng)中加入監(jiān)測(cè)預(yù)警控制程序，如果生產(chǎn)時(shí)檢測(cè)到不滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求的產(chǎn)品就發(fā)出預(yù)警信息，操作人員可以及時(shí)對(duì)不良工件進(jìn)行處理，可以更好地保證產(chǎn)品質(zhì)量。

2.5 水泵電機(jī)的PLC 控制應(yīng)用

企業(yè)生產(chǎn)所需的水泵控制可采用自動(dòng)控制、手動(dòng)控制等方面。采用自動(dòng)控制方式下，PLC 控制系統(tǒng)需要對(duì)水泵的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)邏輯控制來(lái)確定運(yùn)行時(shí)間最短的水泵作為主水泵。需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)供水干管壓力值，如果低于設(shè)定值則自動(dòng)啟動(dòng)水泵，保證企業(yè)生產(chǎn)對(duì)供水壓力的需要。還需要根據(jù)供水管線壓力和水罐液位情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，按著生產(chǎn)要求來(lái)輸出控制信號(hào)給變頻器，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵的轉(zhuǎn)速控制，從而起到壓力控制效果。避免采用閥門(mén)控制帶來(lái)的壓力沖擊，變頻控制可以更好地節(jié)約電約，避免電機(jī)長(zhǎng)期在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。還需要根據(jù)實(shí)際情況啟動(dòng)備用泵，PLC 控制器會(huì)結(jié)合監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)默認(rèn)主供水泵，優(yōu)選繼電器用于主水泵啟動(dòng)，控制器發(fā)出控制命令后會(huì)使繼電器和變頻器動(dòng)作，讓主泵和備用泵進(jìn)行補(bǔ)充，從而為企業(yè)生產(chǎn)提供生產(chǎn)保障。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)離不開(kāi)自動(dòng)控制技術(shù)，采用PLC 控制技術(shù)可以簡(jiǎn)化電氣控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)信息的監(jiān)測(cè)，通過(guò)內(nèi)部程序控制可以減少外部繼電器數(shù)量，為企業(yè)生產(chǎn)提供集成化控制方案，還可以組建起DCS 控制系統(tǒng)，為企業(yè)的生產(chǎn)決策提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，企業(yè)的生產(chǎn)效率就會(huì)進(jìn)一步提升，提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。