機電自動化控制中PLC技術的應用

陳奕帆

摘要：就目前來看，如何有效地提高設備的操作安全系數(shù)，是現(xiàn)階段促進企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略手段，為此本文主要針對機械設計自動化設備安全控制管理中存在的問題，對PLC技術的具體應用進行了深入探討，以此確保機械自動化設備科學有效運行。

關鍵詞：機械自動化設備;安全控制;PLC技術

一、引言

隨著工業(yè)化建設進程的不斷加快，將機械自動化設備應用到企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)中，在一定程度上雖然能極大地提高產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率，但與此同時設備的違規(guī)操作也極易引發(fā)各種安全事故問題，在損害企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益的同時，給人們的生命財產(chǎn)埋下巨大安全隱患。為有效解決人工控制控制準度低、靈敏度低等一系列問題，在自動控制理論和設計方法發(fā)展的推動下將自動化控制引入工業(yè)生產(chǎn)，是目前推動產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略手段，但由于在調(diào)控過程中，受諸多不可控因素的影響，調(diào)控作業(yè)始終未能達到預期調(diào)控目標，為此將PLC技術引入其中現(xiàn)已迫在眉睫。

二、機電自動化控制中PLC技術的應用管理問題的基本概述

（一）安全控制管理理念的缺失

就目前而言在機械化生產(chǎn)過程中，“重生產(chǎn)、輕管理”現(xiàn)象較為嚴重，且企業(yè)管理的重心也大多集中于提高企業(yè)經(jīng)濟效益，卻忽視了對企業(yè)安全生產(chǎn)的管理，導致機械自動化設備在使用過程中，雖然為機械化市場生產(chǎn)目標的實現(xiàn)奠定了良好基礎，但由于安全控制管理理念的缺失，導致機械設備在安全控制管理過程中設備的使用與安全控制管理作業(yè)難以有機結合，增加作業(yè)安全事故發(fā)生率的同時，也企業(yè)發(fā)展造成了極為不利的影響。

（二）安全控制管理體系的缺失

就目前來看，在機械自動化設備使用過程中[1]，部分企業(yè)未能加大對機械自動化設備設計安全管理管理的投入力度，機械自動化設備安全管理質(zhì)量受到一定影響的同時，標準化和效能化機械自動化設備設計安全控制體系的缺失，更導致設備在后期安全管理過程中，各項管理操作只能停留在表面，整體安全操作目標難以達成。

三、PLC技術在機電自動化控制中的實踐應用概述

（一）PLC結構的基本概述

作為一種硬件系統(tǒng)結構，在機電自動化控制中PLC主要由中央處理單位、存儲器以及電源等部件構成。近年來隨著機電自動化設備應用率和應用范疇的持續(xù)增加，與其它調(diào)控技術相比，PLC技術調(diào)控具有如下特點：

1.靈活性強

目前來看PLC產(chǎn)品現(xiàn)已序列化，功能模塊品種的增多在后期調(diào)控過程中，工作人員可根據(jù)控制需要進行多種模塊的組合拼裝，形成不同大小、具備不同功能的控制系統(tǒng)，在后期實踐過程中工作人員只需在PLC的端子上接入相應的輸入輸出信號線就能實現(xiàn)對控制對象的有效調(diào)控。

2.抗干擾能力強

與微機和傳統(tǒng)繼電器相比，PLC采用了微電子技術，各項調(diào)控作業(yè)的落實由無觸點的電子存儲器件來完成，繁雜連線也被軟件程序所取代，因此在進行調(diào)控過程中，它顯著地提高了自身抗干擾能力和使用壽命，即使在干擾現(xiàn)場較為強烈的區(qū)域，也具備一定的故障自診斷能力。

3.便捷性強

通過對大量PLC系統(tǒng)進行結構剖析可知，通常而言PLC接口主要是按工業(yè)控制要求設計的，接口電路一般為模塊式，因此在后期維護和保養(yǎng)過程中，工作人員無需脫機停電進行維修和更換，不僅大大縮短了系統(tǒng)維修時間，與此同時也為后期各項作業(yè)的順利實施打下了堅實基礎。

4.性價比高

在進行水箱溫度及液位控制過程中，傳統(tǒng)繼電器控制模式的實施往往需要預留一定空間進行設備的安裝，但PLC不同的是，在使用過程中不僅占用空間較小，此外它具備的I/O接口相當于400-800個繼電器組成的系統(tǒng)，在運行過程中不僅降低了系統(tǒng)的投入資金力度，，與此同時PLC的輸入輸出系統(tǒng)能夠直觀地反應現(xiàn)場信號的變化狀態(tài)、直觀地反映控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)。

（二）PLC技術的具體應用

1.設計原則

1.1硬件設計原則

基于PLC對機電自動化控制系統(tǒng)進行設計時，硬件設計是否科學合理，對于后期調(diào)控作業(yè)質(zhì)量和作業(yè)效率也具有重要影響，而據(jù)調(diào)查PLC機型的選擇、輸入/輸出設備的選擇以及圖樣（如接線圖等）繪制是PLC硬件設計的主要內(nèi)容，為此設計人員在進行設計時需秉承著“經(jīng)濟性”、“可靠性”以及“先進性及可擴展性”的原則。

1.2軟件設計原則

在對控制系統(tǒng)進行設計時，軟件設計是否符合標準，對于系統(tǒng)調(diào)控作用效益的影響力更是不可替代的，而所謂“軟件”其實主要是指程序代碼，具象而言就是梯形圖、語句表，為確保后期應用的規(guī)范合理性，在軟件設計時工作人員要秉承著“邏輯性”、“簡單性”、“可讀性”以及“易于操作性”的原則。

1.3設計步驟

PLC系統(tǒng)設計的一般方法和步驟如圖1所示，具體而言其設計流程為“確定方案（全面系統(tǒng)化了解工作過程及所有功能要求，分析被控對象控制過程）——選擇PLC的機型（依據(jù)控制對象的輸入量、輸出量、工作電壓輸出功率、現(xiàn)場對系統(tǒng)的響應速度）——選擇I/O設備，列出I/O地址分配表——設計電氣線路圖——程序設計與調(diào)試——總裝調(diào)試”

2.創(chuàng)新安全控制管理理念

從某方面而言，在現(xiàn)階段PLC技術落實到機電自動化控制作業(yè)中[2]，為確保應用效益的最大化發(fā)揮，創(chuàng)新安全控制管理理念，將“以人為本”理念納入機械自動化設備設計安全管理控制中現(xiàn)已迫在眉睫。就目前來看，通過從促進機械自動化設備有效運轉以及提升生產(chǎn)廠家競爭力和影響力的戰(zhàn)略高度入手，將設備使用和安全管理進行有機結合，與此同時在進行機械設計自動化設備安全控制過程中，生產(chǎn)廠家還需摒棄傳統(tǒng)的生產(chǎn)設計理念，樹立“安全生產(chǎn)”戰(zhàn)略思維，以此通過制定更加科學合理的設計方案來保障控制管理作業(yè)的針對性、規(guī)范性和合理性。

四、結束語

簡而言之，在當前新市場經(jīng)濟常態(tài)下，機械自動化設備的廣泛應用，在推動企業(yè)進一步發(fā)展的同時，也成為了現(xiàn)階段傳統(tǒng)行業(yè)轉型升級的必然發(fā)展需求，但縱觀在當前自動化設備應用過程中，由于“重技術、輕安全”現(xiàn)象較為普遍，長此以往雖然提高了企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)效率，但安全事故的高發(fā)也給企業(yè)發(fā)展造成了極為不利的影響，故此在機械設計自動化設備控制過程中，將安全性作為設計作業(yè)的第一要素，是確保設備應用效益最大化發(fā)揮的重要基礎和根本前提。

參考文獻：

[1]劉曉琳，劉袁霞，陳金國.傳感器技術在機電自動化控制中的應用[J].電子技術與軟件工程，2014，12（23）：116-117.

[2]李巖，張海華，李志濤.傳感器技術在機電自動化控制中的應用[J].電子技術與軟件工程，2017，12（22）：249-250.