PLC自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械電氣控制中的運(yùn)用探討

司永恒 姚瑤

摘要：電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)在中國的發(fā)展階段始終都是一項(xiàng)受到關(guān)注的行業(yè)，并且在現(xiàn)階段，電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)開始在更多的領(lǐng)域中得到應(yīng)用，并取得了相當(dāng)亮眼的成就。如今在電氣工程以及自動(dòng)化發(fā)展中，PLC 技術(shù)的運(yùn)用在較大程度上提高了我國電氣工程產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效益，不僅可以降低各類安全事故的發(fā)生，而且還可以提高各行各業(yè)的發(fā)展速度，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：PLC 技術(shù);機(jī)械設(shè)備;電氣自動(dòng)化控制

中圖分類號(hào)：U464文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 PLC技術(shù)的特點(diǎn)

PLC技術(shù)可以利用PLC存儲(chǔ)器完成邏輯控制器的合理編程，以及自動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)的控制和工業(yè)生產(chǎn)控制應(yīng)用數(shù)據(jù)的實(shí)際操作填充。PLC CPU用于執(zhí)行系統(tǒng)的各種邏輯指令，完成模擬信號(hào)的輸入和輸出，控制分子熱運(yùn)動(dòng)和制造過程。我國改革開放后，電氣設(shè)備領(lǐng)域發(fā)展迅速。隨著科學(xué)研究和技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用越來越普遍。現(xiàn)階段，PLC技術(shù)是電氣設(shè)備控制自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。PLC是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)條件下的邏輯控制器。它根據(jù)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)存儲(chǔ)指令，包括計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等一系列操作和其他相關(guān)指令，并借助數(shù)據(jù)和仿真信息將這些指令集成起來，完成對(duì)某些特殊工業(yè)設(shè)備的合理控制。PLC是工業(yè)生產(chǎn)控制領(lǐng)域中可以提高工作效率的數(shù)字化機(jī)器設(shè)備，它可以根據(jù)簡單的數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)語言的使用完成思維邏輯，根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)控制的相關(guān)特點(diǎn)，預(yù)先設(shè)計(jì)輔助設(shè)施和PLC功能，在新項(xiàng)目的研發(fā)中，控制模塊的作用比以往的繼電器控制要有所改變，使其便利性有了很大的提高。現(xiàn)代PLC制造商能夠制造不同類型的PLC通用控制模塊，已廣泛應(yīng)用于不同領(lǐng)域，各種控制和操作規(guī)模都可以建立合理的連接，PLC技術(shù)除了必須提高邏輯優(yōu)化算法的作用外，其計(jì)算層面還可以作為數(shù)據(jù)控制的不同領(lǐng)域，從而達(dá)到理想的實(shí)際控制效果。如今，PLC控制模塊廣泛應(yīng)用于溫度、位置等工業(yè)生產(chǎn)控制領(lǐng)域，也一定程度涉及PLC通信能力、人機(jī)交互技術(shù)等技術(shù)領(lǐng)域。

2 應(yīng)用優(yōu)勢

PLC控制技術(shù)具有可靠性強(qiáng)、編程簡單、配置靈活、功能齊全等優(yōu)點(diǎn)。可靠性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)是PLC控制器采用單片機(jī)設(shè)計(jì)方法，采用大規(guī)模電路集成技術(shù)，具有電路保護(hù)和故障自診斷功能，不易出現(xiàn)運(yùn)行故障。編程簡單的優(yōu)點(diǎn)是PLC控制程序采用由16條及以上命令語句組成的梯形圖。梯形圖簡單易懂。程序員可以在沒有計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)的情況下完成編程。組態(tài)靈活優(yōu)勢體現(xiàn)為系統(tǒng)采取積木式結(jié)構(gòu)，由若干功能模塊簡單組合形成，在工藝流程、控制需求發(fā)生變化時(shí)，直接對(duì)功能模塊種類數(shù)量加以調(diào)整，即可改變 PLC 控制系統(tǒng)的規(guī)模體量及使用功能。功能齊全優(yōu)勢體現(xiàn)為系統(tǒng)具備開關(guān)量控制、模擬量控制、數(shù)字量控制、故障自診斷與故障報(bào)警等多項(xiàng)使用功能，可滿足絕大多數(shù)工業(yè)環(huán)境的機(jī)械設(shè)備控制需求。

3 在機(jī)械電氣控制中的運(yùn)用

3.1 模擬變量的實(shí)際控制

在當(dāng)前的制造生產(chǎn)過程中，所涉及的模擬量主要包括溫度、流量、壓力、流量和液位等一系列變量。此外，許多能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)變換的物理量也是模擬量。因此，如果您希望可編程控制器在實(shí)際工作流程中更準(zhǔn)確地管理相應(yīng)的模擬量，則相應(yīng)的技術(shù)人員就必須能進(jìn)行有關(guān)模擬值之間以及數(shù)字物理量間的 a/d 轉(zhuǎn)化和相關(guān)的 d/a 轉(zhuǎn)換。也就是由于這樣，對(duì)于電氣工程及其自動(dòng)控制系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備制造廠家，在真正地使用 PLC技術(shù)的實(shí)踐中，相應(yīng)的 a/d 和 d/a 的切換模型也就必須是與設(shè)計(jì)配套的，這樣就可以更加地方便在相應(yīng)的模擬量及其相應(yīng)的數(shù)值量之間進(jìn)行的有效切換，這樣就可以在較大程度上真正地增加了可編程控制器對(duì)處理模擬量所具有的精度度。

3.2 數(shù)據(jù)控制

數(shù)據(jù)處理方法屬于控制自動(dòng)化技術(shù)中非常核心的組成部分，采用PLC技術(shù)也能有效提高數(shù)據(jù)分析的效率，用戶可以使用PLC技術(shù)，通過簡單的編程來過濾數(shù)據(jù)信息。掃描機(jī)設(shè)備中的子程序后，會(huì)獲取需要的信息，并以編程的形式完成信息的高效解析，這個(gè)過程不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)煩瑣引用的有效簡化，還可以充分利用技術(shù)數(shù)據(jù)處理方法的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模數(shù)據(jù)處理。在數(shù)字時(shí)代的環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)信息安全至關(guān)重要，進(jìn)行全方位的數(shù)據(jù)庫管理，使數(shù)據(jù)和信息應(yīng)用更加方便快捷，并給予客戶很大的控制權(quán)，數(shù)據(jù)庫管理涉及部分托管功能和托管方法。在控制系統(tǒng)中，作為工作者，可以通過程序的編輯完成對(duì)信息的合理控制和解析，從而合理提高數(shù)據(jù)處理方法的實(shí)際效果。借助PLC技術(shù)，可以保證整個(gè)過程的順利進(jìn)行，給出實(shí)際的控制效果，完成智能化的實(shí)際操作，對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)信息給出合理的管理方法。

3.3 在開關(guān)量控制中的應(yīng)用

在現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，我國工業(yè)控制的發(fā)展也越來越快，同時(shí)工業(yè)自動(dòng)化程度也在不斷提高。數(shù)字開關(guān)量在電氣工程和自動(dòng)控制中起著非常重要的作用。在實(shí)踐中，工作人員可以通過PLC技術(shù)控制開關(guān)數(shù)量，通過數(shù)字編程提高開關(guān)數(shù)量控制的穩(wěn)定性和可靠性。需要指出的是，在當(dāng)前電氣工程和自動(dòng)化的發(fā)展中，以往的照明控制已經(jīng)難以滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要，無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保護(hù)。因此，應(yīng)重視PLC技術(shù)在開關(guān)控制中的應(yīng)用。通過PLC技術(shù)的應(yīng)用，可以降低生產(chǎn)機(jī)械的能耗，保持設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，延長各種設(shè)備的使用壽命。同時(shí)，PLC技術(shù)可以消除過去的繼電器設(shè)備，由虛擬繼電器代替，可以進(jìn)一步提高開關(guān)控制的精度，實(shí)現(xiàn)數(shù)字和程控開關(guān)控制，減少開關(guān)控制對(duì)電氣控制的影響。此外，PLC 技術(shù)的應(yīng)用可以解決開關(guān)控制中的各種問題，防止類似錯(cuò)誤的重復(fù)發(fā)生，對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化控制生產(chǎn)有很大的幫助。Plc技術(shù)本身具有高速的特點(diǎn)，可以減少控制繼電器的響應(yīng)時(shí)間，提高資源的利用率。

結(jié)束語

PLC技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)必不可少的基本工藝之一，它具有可靠性高、操作性強(qiáng)以及使用方便等特點(diǎn)。PLC是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子信息處理與自動(dòng)化控制等多種功能于一體的現(xiàn)代化自動(dòng)控制系統(tǒng)，它能夠有效提高生產(chǎn)效率，降低成本，從而達(dá)到節(jié)約能源，滿足人類社會(huì)發(fā)展需求和現(xiàn)代工業(yè)要求的目的，因此其發(fā)展前景十分廣闊并且有著很大潛力。

參考文獻(xiàn)

[1] 彭益武.電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電氣工程與自動(dòng)化控制的 PLC 應(yīng)用[J].艦船科學(xué)技術(shù)，2019，41（20）：70-72.