PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用探究

李建軍

摘 要：隨著我國科技水平的發(fā)展，機(jī)械領(lǐng)域有了很大發(fā)展。現(xiàn)如今，機(jī)械設(shè)備存在于各個(gè)行業(yè)、各個(gè)角落，在機(jī)械電氣控制裝置中，通過應(yīng)用PLC等現(xiàn)代技術(shù)，可以提高機(jī)械電氣控制精確性和效率，更好地支持工業(yè)發(fā)展。為了進(jìn)一步探索機(jī)械電氣控制中應(yīng)用PLC技術(shù)的方式，本文在明確該技術(shù)概念和作用后，簡單地說明了該技術(shù)常見的應(yīng)用方式，細(xì)致地分析了PLC技術(shù)的具體應(yīng)用措施，以期為相關(guān)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù)；機(jī)械；電氣控制裝置；應(yīng)用探究

引言

PLC的全稱是可編程邏輯控制器，可編程的存儲(chǔ)器內(nèi)部有儲(chǔ)存程序，能夠執(zhí)行一系列的邏輯運(yùn)算，并且順序控制面向用戶的所有指令，使機(jī)械生產(chǎn)的整個(gè)過程均可以得到有效控制。作為當(dāng)前一種基于繼電接觸控制技術(shù)和微機(jī)技術(shù)的新型技術(shù)，PLC技術(shù)的應(yīng)用更為靈活，工作流程也更加高效快捷，在電氣自動(dòng)化控制中有非常廣泛的應(yīng)用。本文結(jié)合PLC技術(shù)的主要功能，進(jìn)一步探究PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用。

1 PLC技術(shù)概述

PLC技術(shù)即可編程控制器，該控制器的應(yīng)用可以將機(jī)械設(shè)備控制效率顯著提高，組成該控制器的主要結(jié)構(gòu)包括電源、中央處理器、編輯器、存儲(chǔ)器、輸出設(shè)備等。不同結(jié)構(gòu)的作用也存在很大的差異，其中PLC控制器的最核心的部分也是該技術(shù)的中樞為CPU，即中央處理器，相關(guān)數(shù)據(jù)信息、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等可以通過掃描進(jìn)入中央處理器中，由處理器進(jìn)行處理后通過編程器接收存儲(chǔ)，中央處理器負(fù)責(zé)診斷和分析PC運(yùn)行、指令執(zhí)行情況。存儲(chǔ)器主要負(fù)責(zé)調(diào)動(dòng)和管理系統(tǒng)程序、子程序、模塊系統(tǒng)，可以動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)、參數(shù)，編程器是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的基礎(chǔ)，如果編程器無法輸入信息，那么數(shù)據(jù)管理和存儲(chǔ)將無從談起。輸入輸出裝置（I/O）連接于中央處理器和外部設(shè)備，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)信息的輸入和輸出。編程器作為整個(gè)控制系統(tǒng)中非常關(guān)鍵的內(nèi)容，主要應(yīng)用于功能開發(fā)、系統(tǒng)掃描，自檢等，顯示器可以展示內(nèi)部相關(guān)參數(shù)信息，為控制人員提供直觀的參數(shù)，從而方便的實(shí)現(xiàn)了監(jiān)視、檢查、編輯、控制程序的目的。

2 PLC技術(shù)的主要功能

PLC技術(shù)的功能顯著，廣泛應(yīng)用在電氣自動(dòng)化控制中，并取得了良好的應(yīng)用效果。在電氣自動(dòng)化控制中，PLC技術(shù)可應(yīng)用在開關(guān)邏輯與順序控制中，還可以應(yīng)用在閉環(huán)過程控制、數(shù)據(jù)處理、通信聯(lián)網(wǎng)中。以開關(guān)邏輯與順序控制方面的應(yīng)用來說，其功能集中體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是可以實(shí)現(xiàn)時(shí)間程序控制，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可以按照預(yù)定的時(shí)間執(zhí)行各項(xiàng)操作指令；二是可以實(shí)現(xiàn)邏輯順序控制，即按照邏輯的先后順序精準(zhǔn)執(zhí)行各種操作指令；三是可以實(shí)現(xiàn)條件順序控制，當(dāng)條件滿足便可以執(zhí)行操作，反之則不能操作。以閉環(huán)過程控制為例，當(dāng)前PLC技術(shù)廣泛應(yīng)用在加熱爐、鍋爐、熱處理爐設(shè)備中，可以閉環(huán)控制溫度、壓力、流量、液位等模擬量，模擬量與數(shù)字量之間的A/D與D/A可以較容易實(shí)現(xiàn)。總的來說，PLC技術(shù)的功能是顯著有效的，可以廣泛應(yīng)用在電氣自動(dòng)化控制中。

3 PLC技術(shù)的應(yīng)用

3.1故障排查

PLC技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械電氣設(shè)備控制系統(tǒng)，使得控制系統(tǒng)可以動(dòng)態(tài)檢測設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，并將其形成信息反饋給相關(guān)工作人員。工作人員根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)判定當(dāng)前每臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)是否正常。當(dāng)其中某臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)及時(shí)發(fā)出警報(bào)，提醒工作人員檢查維修相關(guān)的電氣設(shè)備。PLC控制系統(tǒng)反饋的具體信息，有助于工作人員準(zhǔn)確找到機(jī)械故障并進(jìn)行快速維修，大大縮短了故障排查時(shí)間，提高了維修效率。

3.2機(jī)械控制

傳統(tǒng)控制技術(shù)通常僅僅可以一對(duì)一控制設(shè)備，這導(dǎo)致其應(yīng)用受到了很大的局限，而現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中使用的機(jī)械設(shè)備類型、數(shù)量煩瑣，機(jī)械控制有著十分復(fù)雜的過程，加上機(jī)械設(shè)備長期在復(fù)雜的環(huán)境下運(yùn)轉(zhuǎn)，出現(xiàn)故障的概率大大增加。利用PLC技術(shù)可以自動(dòng)化控制機(jī)械電氣裝置，簡化、優(yōu)化電氣控制環(huán)節(jié)，將機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障的概率降低。PLC技術(shù)將傳統(tǒng)的控制技術(shù)簡化，為線路傳輸提供便捷，將該技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械電氣控制裝置中省略了返回系數(shù)、節(jié)點(diǎn)變位時(shí)間等程序，能夠大幅度提升數(shù)據(jù)的處理速度。現(xiàn)如今，智能控制、電算化、自動(dòng)化逐漸取代了傳統(tǒng)人工控制方式，將人為因素降低，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

3.3模擬量控制

電氣自動(dòng)控制過程中，電流、電壓、壓力、溫度的控制至關(guān)重要，若是進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)，則必須有力控制這些物理量。為發(fā)揮好PLC技術(shù)在模擬量控制中的效能，PLC制造商做了較多的研究，配置了模擬量與數(shù)字量可以相互轉(zhuǎn)換的A/D與D/A單元，無論是大型機(jī)還是小型機(jī)，均已經(jīng)較好地實(shí)現(xiàn)了模擬量控制。在A/D單元中，外電路的模擬量可以轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，并送入到PLC系統(tǒng)，而D/A單元可以將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量，送入到外部電路中。A/D單元中的A可能是電流、電壓，也可能是溫度，D/A單元中的A多是指電流或電壓。如果將A/D單元與D/A單元組合至一起，則模擬量控制的能力可以大大提高，甚至在控制模擬量的過程中可以同步控制開關(guān)量，其他的控制器沒有這一功能，進(jìn)一步凸顯了PLC技術(shù)的模擬量控制優(yōu)勢(shì)。目前來看，電氣自動(dòng)化工程中所使用的大中型PLC模擬量控制能力很強(qiáng)，可以開方、插值和浮點(diǎn)操作，所產(chǎn)生的輸出可以由所有的計(jì)算機(jī)完成計(jì)算。

3.4 PLC技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)通信功能開發(fā)

網(wǎng)絡(luò)通信是PLC技術(shù)應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域之一。它的技術(shù)原理是將PLC連接因特網(wǎng)，使其具備網(wǎng)絡(luò)通信功能。為強(qiáng)化PLC功能，可以在PLC系統(tǒng)里內(nèi)置Web服務(wù)器。當(dāng)前，許多科技公司投入大量資源開展研究，已經(jīng)將PLC與因特網(wǎng)及Web連接，獲取更多技術(shù)支持。科技公司推出許多新型產(chǎn)品，產(chǎn)品提升了連接速度、實(shí)現(xiàn)了多軌道運(yùn)行、優(yōu)化了連接操作系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)視和動(dòng)態(tài)訪問，且PLC可編程控制器工作穩(wěn)定使用壽命長，部分PLC可以連續(xù)工作運(yùn)行20-30年。

結(jié)語

總之，在機(jī)械電氣控制裝置中，應(yīng)用PLC技術(shù)能夠在提高機(jī)械自動(dòng)化控制能力的同時(shí)，加強(qiáng)綜合應(yīng)用效率的提升，提高電氣控制裝置的自動(dòng)化控制水平。本文以普通機(jī)床改造為例，分析了PLC技術(shù)的具體應(yīng)用措施，這為推動(dòng)機(jī)床朝著機(jī)械自動(dòng)化方向發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳經(jīng)文.PLC在電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2020（23）：151-152.

[2]董瑞龍.電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2020（7）：165-166.

[3]于瀧.簡析PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)控制中的應(yīng)用[J].中國設(shè)備工程，2022（5）：195-196.

[4]徐秀秀.基于PLC的機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化控制探究[J].大眾標(biāo)準(zhǔn)化，2021（24）：73-75.

[5]鐘子良.電氣自動(dòng)控制工程中智能化技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐[J].中國信息化，2021（9）：57-58.

[6]林燕霞.電氣自動(dòng)控制工程中智能化技術(shù)應(yīng)用研究[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化，2021（2）：221-223.