PLC在電氣自動化控制中的應用

李明

（內(nèi)蒙古能源發(fā)電物資有限公司 010020）

電氣自動化控制中引入PLC技術(shù)，可以持續(xù)優(yōu)化與創(chuàng)新自動化控制技術(shù)，如數(shù)控機床中引入PLC，可以大幅度提高控制精度、效率。很多行業(yè)中PLC技術(shù)應用有著突破性發(fā)展，本文就此展開論述。

1 PLC性能分析

1.1 編程簡單

PLC是一種基礎(chǔ)的計算機編程，其基本指令簡單，比較容易掌握，梯形圖和傳統(tǒng)的繼電器控制圖相似。PLC的輸入和輸出口可直接與繼電器、接觸器、等連接在使用起來比較方便。PLC的編程方法簡單易學，對學員的文化水平要求不高，掌握基本電工常識的人員就可以在短時內(nèi)學會其編程。

1.2 通用性強

PLC有較強的兼容性，在實際使用中同一臺PLC只要對其改變軟件，方可以對其他系統(tǒng)進行控制，PLC的系列產(chǎn)品比較多，可以相互組合來實現(xiàn)對不同系統(tǒng)的控制，其強大的兼容性可以實現(xiàn)不同的控制要求。

1.3 功能強，體積小，重量輕，性價比高

PLC設(shè)備具有體積小、結(jié)構(gòu)緊密、外形堅固、在使用中操作簡單，在數(shù)控設(shè)備安裝過程中很容易裝入設(shè)備內(nèi)部，是機電一體化最為理想的控制設(shè)備。

1.4 可靠性高，抗干擾能力強

由于PLC的特殊性能其設(shè)計是專為工業(yè)控制設(shè)計的專用計算機，因此對環(huán)境的適應能力很強，同時具有強大的抗干擾性能。PLC在工作設(shè)計上比較人性，其主要通過硬件的支持執(zhí)行軟件的全過程，PLC是周期循環(huán)掃描工作，在工作中，掃描的順序可以按照用戶的指令設(shè)計也可以根據(jù)自由的順序進行。

2 PLC機電一體化技術(shù)的應用

2.1 在機械設(shè)計技術(shù)的應用

（1）數(shù)控機床通過增加全封閉和半封閉裝置，在機械加工過程中可以有效避免切削液的飛濺現(xiàn)象，從而極大提高機械加工過程中周邊環(huán)境的安全系數(shù)。

（2）通過PLC技術(shù)，在數(shù)控機床中使用自動排屑裝置，這種裝置充分利用了斜床身結(jié)構(gòu)的作用，可以高效率完成排屑工作。

（3）與普通機床相比，數(shù)控機床的主軸轉(zhuǎn)速有了極大的提升，在工件裝夾過程中，有了更多的安全保障。之所以能夠?qū)崿F(xiàn)更高的轉(zhuǎn)速，則是因為數(shù)控機床的主軸箱裝設(shè)了變頻器。而裝夾安全性的提高則主要依賴于液壓卡盤的作用。

（4）自動換刀數(shù)控機床通過PLC機電一體化技術(shù)在數(shù)控機床中發(fā)揮出重要優(yōu)勢。這種加工刀具在一定程度上提高了復雜加工工序的加工效率，同時對于機床的保養(yǎng)大大增強。

（5）數(shù)控機床在機構(gòu)方面跟傳統(tǒng)機床有明顯區(qū)別，其中主傳動和進給傳動的相對獨立，形成了兩個獨立的伺服電機，每個電機既能實現(xiàn)單獨運作，又能實現(xiàn)多軸聯(lián)動，從而提高了加工過程中對數(shù)控機床的利用率，提高了工作效率。

2.2 在自動控制技術(shù)的應用

通過PLC機電一體化技術(shù)，可以實現(xiàn)數(shù)控機床加工中的自動運行。這種應用體現(xiàn)在高精度定位控制技術(shù)和加工速度控制技術(shù)在數(shù)控加工中的應用。通過以上兩項技術(shù)，可以實現(xiàn)對精度和速度的雙重控制。在實際加工過程中對材料有更大的選擇空間，同時降低人員參與，通過提高對設(shè)備的利用率，極大增強了數(shù)控機床的總體經(jīng)濟效益。

機電一體化技術(shù)需要借助編程技術(shù)、計算機技術(shù)以及自動控制技術(shù)實現(xiàn)相關(guān)功能，因此這種設(shè)備對信息技術(shù)發(fā)展有著較強的依賴性。在電子計算機系統(tǒng)中，數(shù)控機床的相關(guān)信息可以高效完成自動輸入和輸出，對信息進行識別和儲存。相對于普通的機床，數(shù)控機床對信息的利用率更高，這也體現(xiàn)在數(shù)控機床還具備一定的智能化特點。通過PLC機電一體化技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)信號變換技術(shù)和軟件編程技術(shù)的多重應用，通過網(wǎng)絡(luò)功能，可以通過軟件實現(xiàn)對數(shù)控管理、加工信息的控制，從而提高對數(shù)控機床的管理水平以及生產(chǎn)加工的利用率。在具體運用信息過程中：①需要對接受到的信息進行高效處理；②通過邏輯電路進行相應的譯碼和運算，最終以脈沖信號的方式傳出，實現(xiàn)對數(shù)控機床工作的支配。

2.3 在執(zhí)行與驅(qū)動技術(shù)的應用

伺服驅(qū)動技術(shù)通過對執(zhí)行元件和驅(qū)動裝置發(fā)揮作用，能夠在數(shù)控機床中實現(xiàn)兩者的有機連接，從而實現(xiàn)數(shù)控信息在兩者之間的有效傳遞。執(zhí)行元件還能實現(xiàn)機械接口和執(zhí)行構(gòu)件之間的連接，從而改善了整體的操作水平。這種操作水平的變化直接提升了數(shù)控機床的控制質(zhì)量。伺服系統(tǒng)在數(shù)控機床中的應用，極大改善了數(shù)控加工中的穩(wěn)定性和加工精度。

數(shù)控加工時，如果零件剖面呈現(xiàn)規(guī)則形狀，加工時可以遜則零件套材加工，也就是多零件并排加工，接著利用長方形切邊模具沖切分離各零件，提高加工質(zhì)量與效率。但此法加工時容易出現(xiàn)零件脫落的情況，為了解決這個問題，可以加工時在零件邊角或邊上預留數(shù)個微連接點，依據(jù)材料厚度，在0.25～0.5mm間選擇微連接點，保證板材狀態(tài)為整體。通常采用寬度5mm或7mm讓位模具進行加工，提高板材利用率、減少損耗。根據(jù)實際應用結(jié)果分析，此種加工方式可以提升沖切加工效率，通?？梢蕴嵘s30%左右。

進行不規(guī)則零件加工時，如果采用套材加工模式，需要依據(jù)零件大小與形狀適當調(diào)整后排版，這樣可以快速優(yōu)化模具，減少沖切時換模次數(shù)，提升加工效率、降低下料次數(shù)，大幅度節(jié)約生產(chǎn)時間，實踐表明可以節(jié)約一半時間。

3 結(jié)語

總之，PLC技術(shù)的引入改善傳統(tǒng)電氣自動化控制技術(shù)的不足，降低能耗、減少維護工作，提高企業(yè)效益。本文中選擇以數(shù)控機床為切入點，詳細分析PLC技術(shù)的應用及注意事項，希望可以為同行提供借鑒與參考。

[1]欒丁山.PLC在電氣自動化控制的應用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016（03）：152.

[2]戴勝龍.PLC技術(shù)在電氣自動化控制應用研究[J].科技傳播，2015，7（24）：50+53.

[3]宮伯燕.PLC在電氣自動化控制中應用研究[J].科技與創(chuàng)新，2015（20）：140～141.