PLC技術(shù)在機械電氣控制裝置中的應(yīng)用

葉勇兵

摘要：本文主要介紹了幾種常見的電氣裝置控制系統(tǒng)，分析了PLC技術(shù)與其他電氣裝置控制系統(tǒng)相比所具備的優(yōu)勢，并對PLC技術(shù)控制類型和當前PLC技術(shù)在機械電氣控制裝置中的應(yīng)用進行分析和介紹。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);機械電氣;控制裝置;應(yīng)用分析

0? 引言

隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，傳統(tǒng)的機械生產(chǎn)模式難以滿足當前生產(chǎn)發(fā)展的需要，在這樣的背景下，各種類型的電氣控制裝置系統(tǒng)被研發(fā)出來，并投入機械電氣的實際生產(chǎn)中，為推動機械電氣行業(yè)的發(fā)展做出了重要貢獻，特別是PLC 技術(shù)，以其獨特的優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于各類型的控制系統(tǒng)中。

1? 常見的電氣控制裝置控制系統(tǒng)

PLC控制系統(tǒng)、FCS控制系統(tǒng)以及DCS控制系統(tǒng)是當前機械電氣控制裝置中非常常見的控制系統(tǒng)，其中PLC控制系統(tǒng)是其中最為重要的控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)在機械電氣控制裝置中的使用非常關(guān)鍵。

1.1 簡介PLC控制系統(tǒng)

PLC控制系統(tǒng)是PLC技術(shù)的應(yīng)用于機械電氣實踐后的成果，PLC控制系統(tǒng)也被稱為可編程邏輯控制器。PLC控制系統(tǒng)通過結(jié)合自動化技術(shù)、計算機技術(shù)以及相關(guān)的生產(chǎn)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對計算機的自動化操作，實現(xiàn)對相關(guān)信息記錄、編程以及計算，不僅如此，PLC技術(shù)通過輸出模塊還能夠?qū)崿F(xiàn)對整個機械電氣裝置設(shè)備實行控制。在最初PLC技術(shù)僅僅是為了替代繼電器控制系統(tǒng)而出現(xiàn)，但經(jīng)過發(fā)展和完善，PLC技術(shù)解決了之前機械電氣控制裝置中的部分問題，使得裝置更加可靠和穩(wěn)定，因此PLC技術(shù)開始被重視并被廣泛應(yīng)用于各類機械電氣控制中，包括：汽車生產(chǎn)和使用、娛樂領(lǐng)域、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。

1.2 簡介FCS控制系統(tǒng)

FCS控制系統(tǒng)是現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)中的一種，F(xiàn)CS控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)具有雙向性的特點，這樣的特點使得FCS控制系統(tǒng)具有良好的網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)機械電氣設(shè)備信息實現(xiàn)良好的內(nèi)部傳輸功能，從而實現(xiàn)電氣設(shè)備的自動化和智能化控，F(xiàn)CS控制系統(tǒng)提供全面網(wǎng)絡(luò)服務(wù)使得電氣設(shè)備更加智能外，在全面的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下，更多的相關(guān)功能能夠被投入使用，從而增強電氣裝置設(shè)備各方面的性能，使得用戶在使用電氣設(shè)備的過程中獲得更好的體驗。

1.3 簡介DCS控制系統(tǒng)

DCS控制系統(tǒng)可實現(xiàn)控制危險性分散、管理和顯示集中，被稱作集散型控制系統(tǒng)。DCS系統(tǒng)控制實現(xiàn)的過程較為復(fù)雜，同時DCS控制系統(tǒng)也是一種綜合型的控制系統(tǒng)，DCS控制系統(tǒng)DCS系統(tǒng)在結(jié)合通信技術(shù)、計算機技術(shù)以及控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，還需要通過特定的網(wǎng)絡(luò)和控制站連接才能夠達到最終控制的目的，DCS系統(tǒng)主要由控制、顯示和通信總線三部分組成，能夠?qū)崿F(xiàn)高度的信息集成控制，從而優(yōu)化機械電氣控制的全過程，即便是機械電氣中的某一部分出現(xiàn)故障時，DCS控制系統(tǒng)也能夠快速分析并找出故障存在的位置，并將這一部分分離出來，進行一定的調(diào)增，避免因部分位置出現(xiàn)故障對整體造成嚴重的不良后果。

2? PLC技術(shù)的優(yōu)勢分析

2.1 提高工作效率

將PLC技術(shù)應(yīng)用于機械電氣中后，通過PLC控制系統(tǒng)中所應(yīng)用的計算機技術(shù)和自動化技術(shù)，能夠優(yōu)化機械電氣的安裝流程，使得其安裝過程更為簡單和便捷，從而提升機械電氣工程工作的效率。

2.2 具有較好的兼容性

PLC技術(shù)具有較好的兼容性，它能夠?qū)崿F(xiàn)與多種技術(shù)相結(jié)合，優(yōu)化機械電氣的生產(chǎn)過程中，正是基于PLC技術(shù)的兼容性，PLC技術(shù)能夠被應(yīng)用于各種類型的機械電氣生產(chǎn)過程中，為提升各類型各類型機械電氣的生產(chǎn)效率而服務(wù)。

2.3 具有較強的抗干擾能力

PLC技術(shù)在實際運用于機械電氣的生產(chǎn)和使用過程時，會與集成技術(shù)相結(jié)合，集成化的PLC控制系統(tǒng)能夠接受更多的集成信息，從而增強其抗干擾能力，優(yōu)化了整個機械電氣的運行過程中，使得其具備更加良好的性能。

2.4 具有自我檢測功能

PLC技術(shù)在實踐過程中可能會發(fā)生故障，此時PLC控制系統(tǒng)能夠通過自我檢測功能，找出故障所在的位置，并通過發(fā)出警報的方式提醒使用者進行修復(fù)，使得機械電氣設(shè)備故障問題能夠及時得到解決，重新投入使用。

3? PLC技術(shù)控制的類型

3.1 集散型控制方式

分散型的控制方式是指，將所需要的各個機械電氣設(shè)備分散在各部分進行分散的管理，然后通過運用自動化技術(shù)、計算機技術(shù)以及電子通訊技術(shù)將分散管理的機械電氣設(shè)備連接起來，進行集中化的控制。分散型的控制方式主要是依靠通訊技術(shù)實現(xiàn)各部分連接，實現(xiàn)對各部分的集中管理，使用集散型控制方式具有一定的優(yōu)勢，由于各個機械電氣設(shè)備是分散管理的，當每個機械電氣設(shè)備出現(xiàn)故障時，能夠避免其影響整個系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)，同時，通過通訊技術(shù)進行連接進行集中管理又能夠避免各個機械設(shè)備之間處于過于分散的狀態(tài)。

3.2 現(xiàn)場總線型控制方式

現(xiàn)場總線方式是當前PLC控制系統(tǒng)中運用得最多的的方式，在使用現(xiàn)場總線技術(shù)時，會直接將各個機械電氣設(shè)備與計算機連接，實現(xiàn)對各個機械電子設(shè)備的自動化管理，通現(xiàn)場總線技術(shù)，能夠?qū)⒖刂普军c、網(wǎng)絡(luò)站點和設(shè)備聯(lián)系起來，形成一個統(tǒng)一的整體，相比集散型控制方式而言，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要簡單得多，因此操作起來更為簡便，生產(chǎn)成本也更為低廉，不僅如此，現(xiàn)場總線在對機械電子設(shè)備進行控制的過程也較為靈活，正是基于現(xiàn)場總線能夠在提高生產(chǎn)工藝和效率的同時，為企業(yè)節(jié)省原材料成本，現(xiàn)場總線方式才格外受到機械電氣生產(chǎn)企業(yè)的歡迎。

4? PLC技術(shù)的應(yīng)用分析

4.1 基本控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

在將PLC技術(shù)應(yīng)用于基本的控制系統(tǒng)時，首先是要對PLC技術(shù)應(yīng)用于基本控制系統(tǒng)這一方案進行設(shè)計，在進行設(shè)計時，要充分考慮到各個影響PLC技術(shù)應(yīng)用于基本控制系統(tǒng)的因素，諸如：電氣設(shè)備型號大小、所需要應(yīng)用的通信信息類型、電氣設(shè)備的數(shù)量以及PLC技術(shù)等因素，在充分了解這些情況后，再據(jù)此進行圖紙設(shè)計，優(yōu)化PLC技術(shù)在基本控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。

4.2 集成控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

在機械電氣控制裝置中屬于集中式控制系統(tǒng)的主要有PLC中央系統(tǒng)以及其他類型的機械電氣設(shè)備，一般情況下都是根據(jù)機械電氣控制需要，將電氣設(shè)備直接與PLC中央系統(tǒng)進行控制，通過中央的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計的集成控制系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)流程便捷的特點，但同樣這樣的結(jié)構(gòu)形式也具有一定的弊端，由于各個機械電氣設(shè)備是連接在一起的結(jié)構(gòu)形式，因此一旦當某個機械電氣設(shè)備出現(xiàn)故障時，整個系統(tǒng)將處于癱瘓狀態(tài)，需要將中央控制機中止后才能夠?qū)φ麄€集成控制系統(tǒng)進行維修。

4.3 分散控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

分散型的控制系統(tǒng)是指將分散在各個部分的控制系統(tǒng)通過PLC控制系統(tǒng)進行集中控制，在對分散型的控制系統(tǒng)進行控制的過程中需要使用計算進技術(shù)和電子通訊技術(shù)，將各個分散的機械電子設(shè)備進行連接，實現(xiàn)對各個分散的機械電子設(shè)備信息傳輸。在使用分散型的控制系統(tǒng)過程中，控制系統(tǒng)能夠同時對多臺設(shè)備進行集中控制，實現(xiàn)對各個生產(chǎn)流程進行信息管理與控制。

4.4 邏輯開關(guān)中的應(yīng)用

PLC技術(shù)運用過程之中，必不可少的一項應(yīng)用就是開關(guān)量邏輯，缺少邏輯開關(guān)PLC技術(shù)就不能在機械電子設(shè)備運行的過程中正常的運行。PLC技術(shù)與相關(guān)配件相結(jié)合，取代繼電器在電子機械控制系統(tǒng)中的作用，而當PLC技術(shù)與邏輯開關(guān)相結(jié)合后，當使用這樣應(yīng)用組合的機械電子控制系統(tǒng)與整個生產(chǎn)線進行連接時，則能夠?qū)崿F(xiàn)對生產(chǎn)線當中不同設(shè)備進行有效連接和控制，實現(xiàn)生產(chǎn)線中各設(shè)備之間更好地協(xié)調(diào)與組合，進而提升整個生產(chǎn)線的生產(chǎn)銷量。

4.5 故障排查功能

在PLC技術(shù)應(yīng)用到機械電子裝置中對其進行控制的過程中，PLC控制系統(tǒng)會實時檢查各個機械電氣設(shè)備運行的狀況，并形成信息發(fā)送給相關(guān)管理人員，管理人員能夠根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)情況判斷當前各個機械電氣設(shè)備運行的狀態(tài)以及整個機械電氣系統(tǒng)的運行狀態(tài)，當其中某個電氣設(shè)備出現(xiàn)故障時，PLC控制系統(tǒng)會發(fā)出警報，提醒管理人員對PLC控制系統(tǒng)控制下的各個電氣設(shè)備進行檢查和維修，而通過PLC系統(tǒng)反饋的各個機械電子設(shè)備運行的信息，管理人員能夠迅速排查，找到出現(xiàn)故障的機器進行修理，因此使用PLC控制系統(tǒng)在幫助查找系統(tǒng)故障方面具有重要作業(yè)，通過PLC控制系統(tǒng)能夠節(jié)省機械電氣設(shè)備故障維修的時間，加快電氣設(shè)備修理的效率。

4.6 生產(chǎn)變量控制中的應(yīng)用

控制生產(chǎn)中的模擬量是生產(chǎn)變量的控制實質(zhì)。在實際的生產(chǎn)過程中，變量對于整個生產(chǎn)過程有非常大的影響，直接關(guān)系到生產(chǎn)效率的高低，然而在生產(chǎn)過程中，整個生產(chǎn)線的變量非常的多，且這些變量難以預(yù)測，因此需要通過PLC系統(tǒng)對這些變量進行有效的控制，從而實現(xiàn)這些變量處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)，確保整個生產(chǎn)過程處于高效穩(wěn)定的狀態(tài)。

5? 總結(jié)

通過上述內(nèi)容可以清楚地感受到PLC控制系統(tǒng)對于整個機械電氣設(shè)備控制的重要性，PLC控制系統(tǒng)結(jié)合了計算機技術(shù)和自動化技術(shù)，能夠穩(wěn)定地對機械電氣設(shè)備及其關(guān)聯(lián)的生產(chǎn)線實現(xiàn)穩(wěn)定的控制，正是基于PLC控制系統(tǒng)的優(yōu)越性，PLC技術(shù)在機械電氣生產(chǎn)中運用非常的廣泛，為推動機械電氣領(lǐng)域的發(fā)展，應(yīng)該繼續(xù)研究和完善PLC控制技術(shù)，使其能夠進一步提升各方面的性能，為相關(guān)機械電氣企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟效益。

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