PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用

劉潔

摘要：目前在我國機(jī)械電氣控制裝置當(dāng)中應(yīng)用極為廣泛的就是PLC技術(shù)，該技術(shù)應(yīng)用后整體系統(tǒng)的自動(dòng)化水平逐漸上升，并能夠達(dá)成對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控及操作的目標(biāo)。計(jì)算機(jī)技術(shù)是PLC應(yīng)用過程中必要的技術(shù)支持，只有結(jié)合使用才能對(duì)機(jī)械設(shè)備實(shí)施有效控制。在這種情況下，本文從機(jī)械電氣控制目前的實(shí)際狀況入手，介紹了PLC技術(shù)的內(nèi)容和優(yōu)點(diǎn)，以及PLC技術(shù)控制的方式，以PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中應(yīng)用的優(yōu)勢為基礎(chǔ)，探索PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的具體應(yīng)用途徑，希望能夠?yàn)槲覈嚓P(guān)行業(yè)的快速發(fā)展提供積極的參考意義。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);機(jī)械電氣;控制裝置;應(yīng)用

0 ?引言

在我國進(jìn)入信息化時(shí)代之后，社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度逐漸加快，這為各行各業(yè)帶來了更多的發(fā)展機(jī)遇，工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)在這種大背景下，規(guī)模不斷擴(kuò)大且數(shù)量也大幅度增加，雖然這能夠讓工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)有更加廣闊的發(fā)展平臺(tái)，但同時(shí)也面臨著更加嚴(yán)峻的考驗(yàn)，社會(huì)不斷提高對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的要求，所以傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)方式已經(jīng)無法滿足當(dāng)前我國日益提升的社會(huì)需求，想要獲得更好地經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)就必須探索新的發(fā)展模式。

1 ?當(dāng)前我國機(jī)械電氣控制的實(shí)際情況

我國自進(jìn)入九十年代后，自動(dòng)化技術(shù)一直處于不斷發(fā)展當(dāng)中，可以說這一時(shí)期是自動(dòng)化技術(shù)的變革時(shí)期，在這一時(shí)期出現(xiàn)了全方位結(jié)合的控制系統(tǒng)，也就是通過將現(xiàn)場總線與計(jì)算機(jī)、控制技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的控制方式，這是繼以I/O功能為主題，高速計(jì)算機(jī)其主導(dǎo)作用的控制系統(tǒng)變革，以及在微電子技術(shù)基礎(chǔ)上，模擬信號(hào)為主導(dǎo)的自動(dòng)化儀表盤、電子裝置變革后的第三次自動(dòng)化技術(shù)的變革，也可以說是技術(shù)上的飛躍。在時(shí)代變遷以及社會(huì)的不斷發(fā)展之下，控制系統(tǒng)也會(huì)隨之發(fā)生變化，無論是在整體性能還是實(shí)用性方面能夠更好的為人們提供技術(shù)支持，所以PLC也就是可編程控制器在近年來走進(jìn)人們的事業(yè)。可編程控制器最初在70年代時(shí)，被嘗試應(yīng)用于汽車工業(yè)領(lǐng)域，并獲得了非常理想的應(yīng)用成果[1]。在經(jīng)過多年的研究、應(yīng)用和試驗(yàn)時(shí)候，其控制能力和處理速度也得到了顯著的提升，因此在90年代時(shí)，電氣控制相關(guān)行業(yè)也嘗試應(yīng)用可編程控制器來提高工作效率。在我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的影響下，各種產(chǎn)品的需求量呈爆發(fā)式增長，所以必須要采取連續(xù)、批量生產(chǎn)的方式才能符合市場需求，在這種情況下應(yīng)用基于PLC技術(shù)中DCS控制系統(tǒng)以及PID回路控制成為符合時(shí)代發(fā)展趨勢的有效途徑。

從根本上來說PLC技術(shù)并非簡單的基層體系，而是一種全新的全分布式、開放式的控制體系，其涉及的內(nèi)容包括計(jì)算機(jī)、控制技術(shù)、數(shù)字通訊以及智能傳感技術(shù)等。這項(xiàng)控制系統(tǒng)的出現(xiàn)成為機(jī)械電氣控制行業(yè)進(jìn)入嶄新時(shí)代的標(biāo)志，大大提升了我國機(jī)械電氣控制技術(shù)方法的科技化及信息化水平[2]。

2 ?PLC技術(shù)的具體內(nèi)容介紹

PLC技術(shù)也叫做可編程邏輯控制，該電子裝置的應(yīng)用需要與計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合運(yùn)用，所以說組成可編程邏輯控制的基本部件都是生活、生產(chǎn)中較為普遍的，CPU、存儲(chǔ)器是構(gòu)成PLC的基本單元模塊，可編程邏輯控制其作用不只是能夠存儲(chǔ)收集到的所有數(shù)據(jù)，還能夠?qū)λ袛?shù)據(jù)進(jìn)行分析和運(yùn)算，最后實(shí)現(xiàn)利用自動(dòng)化技術(shù)遠(yuǎn)程控制機(jī)械電氣裝置的目標(biāo)，PLC技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面：

2.1 有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化

一般來說可編程邏輯控制系統(tǒng)所使用的設(shè)備重量都比較輕，無論是安裝還是使用都非常的方便、簡單，所以能夠很好的與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合使用，在計(jì)算機(jī)技術(shù)的輔助下，對(duì)機(jī)械設(shè)備的遠(yuǎn)程開發(fā)調(diào)試工作變得更加簡單，提高了機(jī)械與電氣的融合程度，推動(dòng)了電氣與機(jī)械一體化的進(jìn)程[3]。

2.2 具有較強(qiáng)的抗干擾能力

與傳統(tǒng)的機(jī)械電氣控制設(shè)備比較來看，可編程邏輯控制系統(tǒng)的抗干擾能力更強(qiáng)，傳統(tǒng)的的機(jī)械電氣控制設(shè)備一旦受到外界因素的不利影響，就會(huì)降低其控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，導(dǎo)致系統(tǒng)無法發(fā)揮正常的控制作用，在這種情況下應(yīng)用PLC技術(shù)是更好地選擇，它能夠改善傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的各種弊端，最大程度降低各種不利因素對(duì)整體設(shè)備及系統(tǒng)的影響程度。

2.3 廣泛應(yīng)用于各種類型的工作當(dāng)中

PLC技術(shù)之所以能夠在近年來吸引大眾的目光，主要是因?yàn)槠鋺?yīng)用的類型十分廣泛，在該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用期間，PLC技術(shù)能夠精準(zhǔn)、詳細(xì)的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，然后將最終的分析結(jié)果傳送到相關(guān)的電氣系統(tǒng)當(dāng)中，以便于相關(guān)系統(tǒng)展開相應(yīng)的控制工作。與此同時(shí)，PLC技術(shù)還能夠同其他電器控制系統(tǒng)合作使用，真正的體現(xiàn)了多種技術(shù)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

2.4 能夠?qū)崿F(xiàn)自我檢測

PLC技術(shù)的另一優(yōu)勢就是能夠利用自身系統(tǒng)，檢測和控制機(jī)械電氣控制裝置的實(shí)際運(yùn)行情況，當(dāng)控制系統(tǒng)遇出現(xiàn)狀況時(shí)，PLC能夠在第一時(shí)間啟動(dòng)自我檢測程序，對(duì)狀況進(jìn)行檢測的同時(shí)自動(dòng)報(bào)警，讓工作人員能夠立即發(fā)現(xiàn)問題和故障，并快速、及時(shí)的展開處理[4]。

3 ?控制PLC技術(shù)的主要方法

3.1 現(xiàn)場總線型控制方法

目前在PLC控制系統(tǒng)中最為常見且應(yīng)用最多的方式就是現(xiàn)場總線方式，在應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)過程中，通常會(huì)把各個(gè)機(jī)械電氣設(shè)備同計(jì)算機(jī)進(jìn)行直接連接，以此來達(dá)到對(duì)相關(guān)機(jī)械電子設(shè)備自動(dòng)化管理的目標(biāo)。現(xiàn)場總線技術(shù)的作用是可以建立起網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)、控制站點(diǎn)以及相關(guān)設(shè)備之間的聯(lián)系，使這些部分組合成一個(gè)整體的系統(tǒng)，與其他的控制方法比較來看，現(xiàn)場總線控制方法的組成結(jié)構(gòu)更加簡單，而且更容易操作，不需要投入過高的生產(chǎn)成本就能夠靈活的控制相關(guān)機(jī)械電子設(shè)備。除此之外，這種控制方法能夠有效提升生產(chǎn)技術(shù)水平及生產(chǎn)效率，讓企業(yè)獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益，所以諸多機(jī)械電氣生產(chǎn)企業(yè)特別重視對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用和推廣[5]。

3.2 集散型控制方法

所謂的集散型控制方法就是把需要應(yīng)用的各種機(jī)械電氣設(shè)施布置于各個(gè)位置，并展開分散管理的模式，接著再采取自動(dòng)化技術(shù)、電子通訊技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)把分散各個(gè)位置的機(jī)械電氣設(shè)備進(jìn)行連接，最終實(shí)現(xiàn)集中化管理和控制的方式。集散型管理手段依靠的核心內(nèi)容就是利用通訊技術(shù)將各個(gè)部分連接起來，目的就是展開對(duì)各個(gè)部分集中管理工作，這種集散型控制方法的優(yōu)勢在于當(dāng)某個(gè)機(jī)械電氣設(shè)備突發(fā)故障時(shí)，能夠大大降低整體系統(tǒng)受到影響的程度。除此之外，在通訊技術(shù)的連接作用下，集中管理模式也能夠防止各個(gè)機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)分散的情況。

4 ?機(jī)械電氣控制裝置中應(yīng)用PLC技術(shù)的意義

4.1 讓操作更加簡單

PLC技術(shù)在具體應(yīng)用過程中操作極為簡便，所以降低了操作人員的工作難度，在短時(shí)間內(nèi)操作人員就能夠了解和掌握控制系統(tǒng)的基本操作流程，在發(fā)出簡單操作指令后就能完成機(jī)械電氣系統(tǒng)的各種復(fù)雜的控制工作。所以操作人員在該系統(tǒng)的輔助和支持下，工作負(fù)擔(dān)大大減輕，同時(shí)也促進(jìn)了機(jī)械電氣控制裝置的自動(dòng)化和信息化的發(fā)展進(jìn)程[6]。

4.2 豐富了技術(shù)功能

在機(jī)械電氣控制裝置中應(yīng)用PLC技術(shù)能夠在收集各種傳統(tǒng)數(shù)字信息的基礎(chǔ)上，對(duì)各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集，比如機(jī)械電氣控制裝置運(yùn)行的圖像等，并且將多方面收集的數(shù)據(jù)信息展開綜合、細(xì)致的分析和處理，在得出最后的結(jié)果之后，通過屏幕進(jìn)行反應(yīng)，工作人員將屏幕顯示的數(shù)據(jù)作為控制遠(yuǎn)端電子設(shè)備的依據(jù)。當(dāng)電氣設(shè)備在運(yùn)行期間遇到問題時(shí)，PLC技術(shù)能夠及時(shí)檢測出來，并自動(dòng)將機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)活動(dòng)停止，利用報(bào)警設(shè)備把故障傳達(dá)到操作系統(tǒng)[7]。

5 ?PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用

5.1 為設(shè)計(jì)原理圖提供設(shè)計(jì)依據(jù)

保證PLC技術(shù)原理圖設(shè)計(jì)的精確性和合理性是機(jī)械電氣控制裝置應(yīng)用的根本，科學(xué)、合理的原理圖能夠?qū)ρb置性能起到提高作用，最大程度發(fā)揮PLC技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。在設(shè)計(jì)PLC技術(shù)原理圖時(shí)要與機(jī)械電氣控制裝置結(jié)構(gòu)相結(jié)合，準(zhǔn)確把握控制裝置的類型及工作原理，使設(shè)計(jì)出來的原理圖能夠與裝置相匹配。

5.2 選擇PLC控制系統(tǒng)

由于PLC控制系統(tǒng)的種類十分豐富，所以必須要根據(jù)實(shí)際的機(jī)電設(shè)備情況來選擇合理的PLC控制系統(tǒng)，保證整體系統(tǒng)的工作效率。同時(shí)這也是保證系統(tǒng)使用性能符合實(shí)際需求的有效措施，增加系統(tǒng)的使用年限[8]。

5.3 設(shè)計(jì)通信網(wǎng)絡(luò)及接地內(nèi)容

設(shè)計(jì)通信網(wǎng)絡(luò)與接地內(nèi)容是PLC控制系統(tǒng)中極為重要的環(huán)節(jié)，構(gòu)建信息網(wǎng)絡(luò)是為了能夠建立起各個(gè)系統(tǒng)的通信關(guān)系，提高整個(gè)系統(tǒng)的工作效率。各個(gè)環(huán)節(jié)在通信網(wǎng)絡(luò)的作用下，能夠更好地進(jìn)行統(tǒng)一管理，提高整體系統(tǒng)管理工作的質(zhì)量。并且在通信網(wǎng)絡(luò)支持下PLC控制系統(tǒng)的使用性能也更強(qiáng)，一般情況下其網(wǎng)絡(luò)級(jí)別在3到4級(jí)。設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)接地部分，能夠?qū)ο到y(tǒng)穩(wěn)定、安全的運(yùn)行提供保障，讓系統(tǒng)能夠更好地抵抗不良因素的干擾，保證設(shè)備的生產(chǎn)效率符合實(shí)際的生產(chǎn)需求。進(jìn)行接地設(shè)計(jì)期間，必須要考慮實(shí)際生產(chǎn)狀況，對(duì)接地設(shè)計(jì)方案不斷的優(yōu)化和完善，讓設(shè)計(jì)更加合理科學(xué)，避免阻礙整體系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

6 ?結(jié)束語

經(jīng)過近年來的研究和嘗試，發(fā)現(xiàn)PLC技術(shù)能夠有效的提升工業(yè)生產(chǎn)的效率，所以對(duì)該技術(shù)的研發(fā)及推廣力度也逐漸加大。PLC技術(shù)是在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的基礎(chǔ)上出現(xiàn)的新興技術(shù)，在應(yīng)用于機(jī)械電氣行業(yè)后獲得了十分理想的應(yīng)用效果。機(jī)械電氣控制裝置中應(yīng)用PLC技術(shù)之后能夠促進(jìn)裝置性能的提升，保證裝置能夠更加穩(wěn)定、有序的運(yùn)行，對(duì)提高生產(chǎn)效率起到了十分關(guān)鍵的作用。

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