機(jī)械電氣控制裝置中PLC技術(shù)的應(yīng)用研究

沙恒

[摘 要]工業(yè)的發(fā)展促進(jìn)了電氣控制技術(shù)與PLC技術(shù)的不斷進(jìn)步，而PLC在電氣控制系統(tǒng)系統(tǒng)中的應(yīng)用又為工業(yè)的發(fā)展提供了更廣闊的空間。而PLC自身所具備的超強(qiáng)適應(yīng)性以及強(qiáng)大的功能也讓其不斷滲透到更多領(lǐng)域。在制造成本較低并且工作效率較高的強(qiáng)大吸引力下，很多工業(yè)企業(yè)紛紛將PLC作為電氣控制系統(tǒng)的主要控制設(shè)備。

[關(guān)鍵詞]機(jī)械電氣；控制裝置；PLC技術(shù)；

中圖分類號：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）08-0372-01

1 機(jī)械電氣控制發(fā)展現(xiàn)狀

90年代以后，自動化技術(shù)面臨著以現(xiàn)場總線技術(shù)為基礎(chǔ)，并以計(jì)算機(jī)、通信和控制技術(shù)集成為主導(dǎo)的控制系統(tǒng)的第三次技術(shù)飛躍。而前兩次的技術(shù)飛躍分別是以模擬信號主導(dǎo)，微電子技術(shù)為基礎(chǔ)的自動化儀表盤和電子裝置；以及以高速運(yùn)算計(jì)算機(jī)為主的，I/O功能模板為主導(dǎo)的大型控制系統(tǒng)。隨著這些控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展，可編程控制器（PLC）應(yīng)運(yùn)而生。70年代，在它出現(xiàn)之初就成功地在汽車工業(yè)中得到了應(yīng)用；進(jìn)入90年代，隨著PLC的處理速度、運(yùn)算和控制功能的不斷提升，使其向著儀表—電氣—計(jì)算機(jī)控制一體化的方向前進(jìn)。目前，在產(chǎn)品的連續(xù)生產(chǎn)和批量生產(chǎn)的過程中，以PLC為基礎(chǔ)的PID回路控制和DCS 控制系統(tǒng)也在得到了十分廣泛的應(yīng)用?；赑LC技術(shù)的控制系統(tǒng)將是一種集智能傳感、計(jì)算機(jī)、數(shù)字通訊、控制等為一體的綜合性技術(shù)，其不僅僅是一個基層系統(tǒng)，更是一種新型的開放式和全分布式的控制系統(tǒng)。

2 PLC技術(shù)的主要類型

2.1 DCS集散型控制系統(tǒng)

這一系統(tǒng)也是PLC技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械電氣控制裝置的形勢體現(xiàn)，主要發(fā)揮出了對機(jī)械電氣控制裝置的分散式控制作用，通過這種集中式的管理，直接最大限度的分離出在機(jī)械電氣控制裝置當(dāng)中最為危險(xiǎn)的部分，并據(jù)此來做好真正有效的監(jiān)督與控制。通常來說，DCS系統(tǒng)本身所發(fā)揮出來的作用也是為了能夠保障其機(jī)械電氣控制裝置的安全穩(wěn)定性，以此來實(shí)現(xiàn)其高效的應(yīng)用。同時PLC技術(shù)組合而成的DCS系統(tǒng)能夠通過計(jì)算機(jī)來促使DCS系統(tǒng)非常準(zhǔn)確的接受到來自監(jiān)測站以及現(xiàn)場控制站等多方面場所帶來的信息。通過將這些信息的有效處理及整合，真正實(shí)現(xiàn)相應(yīng)控制裝置能夠達(dá)到最佳的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。而且一旦這種裝置產(chǎn)生故障時，這一系統(tǒng)也將會第一時間獲知信息，并以此來分散相應(yīng)的故障部分，自動調(diào)整相應(yīng)裝置，以此來避免其故障部分直接對整個裝置產(chǎn)生影響。不過要想真正促使DCS系統(tǒng)能夠在機(jī)械電氣控制裝置中發(fā)揮出其本身具有的作用，首先就必須要保障這項(xiàng)系統(tǒng)的顯示單元、通信總線以及控制單元等多個方面真正組成非常完好的結(jié)構(gòu)部分，從而保障DCS系統(tǒng)所具有的功能能夠正常的發(fā)揮和應(yīng)用。

2.2 FCS現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)

FCS本身也是PLC技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械電氣裝置當(dāng)中的重要形式之一，其所具有的主要作用還是為了能夠真正有效的保證機(jī)械電氣裝置實(shí)現(xiàn)其自動化和智能化的發(fā)展。并以此來通過PLC技術(shù)直接構(gòu)建出具有良好應(yīng)用性的通信網(wǎng)絡(luò)。因?yàn)檫@種網(wǎng)絡(luò)本身具有雙向性的特點(diǎn)，并且其本身也是一種全新的數(shù)字通信形式，能夠直接為機(jī)械電氣裝置提供非常良好的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展環(huán)境，最終促使相應(yīng)裝置能夠在良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行應(yīng)用和傳輸，并最終實(shí)現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)的優(yōu)化效果。不過，從整體而言，F(xiàn)CS系統(tǒng)本身在機(jī)械化的專電氣裝置當(dāng)中，主要也能夠直接為其提供出更加良好的網(wǎng)絡(luò)性服務(wù)，從而以此來促使相應(yīng)的裝置功能能夠在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下變得更加趨向于智能化的發(fā)展，并以此來自動完成相應(yīng)的項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)裝置應(yīng)用效果的有效提升。

3 PLC在電氣控制裝置中的應(yīng)用

開關(guān)量邏輯的控制是PLC最基本同時也應(yīng)用得最為廣泛的領(lǐng)域，PLC代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器電路在開關(guān)量邏輯控制技術(shù)中實(shí)現(xiàn)了順序與邏輯控制的同步控制。開關(guān)量控制技術(shù)不僅可以用來控制單臺設(shè)備，同時也能夠用來控制組合機(jī)床以及生產(chǎn)線等。工業(yè)生產(chǎn)過程中，速度、溫度等都是極易產(chǎn)生的變量，他們的出現(xiàn)會對工業(yè)生產(chǎn)造成一定程度的負(fù)面影響，而PLC的應(yīng)用可以解決這一問題。

3.1 集中式控制應(yīng)用

集中式控制系統(tǒng)的主要組成部分就是一臺具有超強(qiáng)功能的PLC中央系統(tǒng)以及其它設(shè)備，設(shè)備之間通過合適的運(yùn)行順序以及組合方式來形成處理程序。從集中式控制系統(tǒng)的構(gòu)成我們就可以知道該系統(tǒng)與單一控制系統(tǒng)相比制造成本更低，而運(yùn)行效率則更高。當(dāng)然，該系統(tǒng)也存在著自身的缺陷，比如當(dāng)需要改變控制系統(tǒng)中的某個控制對象時，需要首先停止整個運(yùn)行系統(tǒng)，會對生產(chǎn)造成比較大的影響。

3.2 分散控制系統(tǒng)應(yīng)用

在分散控制系統(tǒng)中，PLC需要分開處理所有控制對象，并且PLC之間可以通過信號的傳遞來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的連鎖反應(yīng)，進(jìn)而完成分散控制系統(tǒng)的控制任務(wù)。分散控制系統(tǒng)不同生產(chǎn)線之間通過數(shù)據(jù)進(jìn)行連接，因此其采用的是多臺機(jī)械生產(chǎn)線控制。由于控制對象都是有不同的PLC所控制的，因此假如其中的某一臺在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)故障，不會影響到其它生產(chǎn)線的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC在分散控制系統(tǒng)中的應(yīng)用正在努力將其與過程控制結(jié)合起來，進(jìn)而更高效地完成控制任務(wù)。

3.3 運(yùn)動控制應(yīng)用

在電氣控制系統(tǒng)中，傳統(tǒng)控制模式直接對執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及傳感器進(jìn)行作用。而新型的電氣控制系統(tǒng)則是通過對運(yùn)動模塊的控制來完成其控制任務(wù)。因此，PLC更多的是被應(yīng)用到運(yùn)動控制模塊中。PLC可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送、運(yùn)算以及轉(zhuǎn)換等多種數(shù)據(jù)處理功能，還可以采集、分析數(shù)據(jù)。將PLC應(yīng)用到電氣控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中就可以利用PLC的通信功能將數(shù)據(jù)信息傳遞到系統(tǒng)的智能裝置中。當(dāng)前，PLC主要應(yīng)用于過程控制等比較大型控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中。

結(jié)語

總之，PLC不論是在技術(shù)含量上，還是在相應(yīng)的配置上都具有較高的標(biāo)準(zhǔn)，能夠在機(jī)械電氣控制裝置中對其進(jìn)行實(shí)時的保護(hù)，不僅能夠使得控制系統(tǒng)具有更為完善的功能，同時還可以不斷的改進(jìn)機(jī)械電氣控制裝置，為其提供較好的技術(shù)支撐，可以不斷的優(yōu)化我國的機(jī)械電氣控制裝置，提升其運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低故障產(chǎn)生的概率，進(jìn)而促進(jìn)生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)和加工有序化。

參考文獻(xiàn)

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