機(jī)械電氣控制裝置中的PLC的應(yīng)用

陳劍楠 馬超

摘要：隨著國(guó)家按經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來(lái)越快，科技不斷的提高，在諸多領(lǐng)域?qū)嵭辛藱C(jī)電一體化，也起到了很大的作用，PLC技術(shù)需要計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行支持，從而去實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的控制。本文通過(guò)對(duì)PLC技術(shù)的概念以及特點(diǎn)的分析，對(duì)PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用展開研究，以進(jìn)一步提高技術(shù)應(yīng)用水平和機(jī)電領(lǐng)域整體的生產(chǎn)及運(yùn)行效率。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù)；機(jī)械電氣；控制裝置；應(yīng)用

一、PLC技術(shù)的概念及優(yōu)點(diǎn)

（一）概念

PLC是一種電子系統(tǒng)裝置，PLC技術(shù)建立在自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)之上，是二者的結(jié)合體，其構(gòu)成模塊主要包括CPU、存儲(chǔ)器、輸入接口、輸出接口、外設(shè)編程器等。在機(jī)械電氣行業(yè)中，PLC技術(shù)的應(yīng)用比較廣泛，尤其是在機(jī)械電氣控制裝置中，PLC技術(shù)的應(yīng)用，在提升機(jī)械設(shè)備內(nèi)部數(shù)據(jù)運(yùn)算準(zhǔn)確性的同時(shí)，還能夠形成強(qiáng)大的存儲(chǔ)功能。

（二）優(yōu)點(diǎn)

首先，PLC技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械電氣控制裝置中，促進(jìn)了機(jī)電一體化的實(shí)現(xiàn)，提升了生產(chǎn)的效率。其次，PLC技術(shù)的應(yīng)用，增強(qiáng)了機(jī)械電氣控制裝置的抗干擾能力，降低了機(jī)械電氣控制裝置的故障發(fā)生率。再有，PLC技術(shù)可以適用于不同類型的電氣系統(tǒng)中，促進(jìn)機(jī)械生產(chǎn)。最后，實(shí)現(xiàn)自我檢測(cè)，一旦發(fā)生故障問(wèn)題，通過(guò)PLC技術(shù)可以對(duì)故障進(jìn)行檢測(cè)并報(bào)警。

二、PLC的特點(diǎn)

（一）體積小、重量輕

常規(guī)的PLC控制器的尺寸是比較小的，超小 PLC的尺寸小于100毫米，重量小于150克，功耗僅為幾瓦。由于其體積小，安裝過(guò)程中易于安裝，有利于機(jī)電一體化的實(shí)現(xiàn)。

（二）具有較強(qiáng)的實(shí)用性

PLC可用于不同規(guī)模的電氣控制系統(tǒng)。除了基本的邏輯處理功能外，大部分PLC具有數(shù)據(jù)操作的能力。近年來(lái)，PLC的功能不斷增加，其可用性也得到了廣泛的應(yīng)用，如溫度控制、位置控制等。

（三）較強(qiáng)的抗干擾能力

PLC控制系統(tǒng)采用了大量的集成電路技術(shù)。它在內(nèi)部電路和生產(chǎn)過(guò)程中都有一些先進(jìn)的技術(shù)，所以它的抗干擾技術(shù)也很強(qiáng)大，系統(tǒng)的可靠性也比一般的控制器強(qiáng)。此外，PLC具有一定的硬件故障自動(dòng)檢測(cè)功能。當(dāng)硬件系統(tǒng)故障時(shí)，可以自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，維護(hù)簡(jiǎn)單，維護(hù)費(fèi)用也比較低，應(yīng)用范圍非常廣泛。總的來(lái)說(shuō)，可編程控制器（PLC）采用數(shù)字操作系統(tǒng)，是一種特殊的工業(yè)控制器。內(nèi)部存儲(chǔ)程序、邏輯操作的實(shí)現(xiàn)、布爾運(yùn)算、順序控制、過(guò)程控制、運(yùn)動(dòng)控制、定時(shí)和通信控制操作指令，以及通過(guò)數(shù)字和模擬信號(hào)的輸入和輸出控制各種機(jī)器的生產(chǎn)過(guò)程。PLC采用模塊化組合，結(jié)構(gòu)緊湊、靈活搭配系統(tǒng)，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，靈活性好，簡(jiǎn)單的編程語(yǔ)言，錯(cuò)誤可以在線修改等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，機(jī)械開關(guān)邏輯控制、數(shù)字控制、機(jī)器人控制、負(fù)反饋控制和多級(jí)自動(dòng)控制系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。

三、PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用

（一）明確PLC技術(shù)類型

在裝置設(shè)計(jì)過(guò)程中PLC技術(shù)類型的選擇，是保證PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中應(yīng)用效果的首要內(nèi)容，也是其他各項(xiàng)工作展開的基礎(chǔ)。它能夠?yàn)槠涫褂眠^(guò)程設(shè)計(jì)提供重要參考依據(jù)，因此說(shuō)技術(shù)類型選擇具有重要作用。PLC技術(shù)類型需要和裝置實(shí)際應(yīng)用情況密切結(jié)合，分析裝置設(shè)計(jì)應(yīng)用需求及方向，從而確定出相應(yīng)的PLC技術(shù)類型。為了保證PLC技術(shù)的適應(yīng)性，首先要對(duì)機(jī)械電氣控制裝置的情況進(jìn)行具體分析，要保證PLC技術(shù)的應(yīng)用效果。通常來(lái)說(shuō)，在實(shí)際工作中，F(xiàn)CS系統(tǒng)表現(xiàn)出更好的適應(yīng)性。這主要是由于FCS系統(tǒng)具有多樣的功能，靈活性較好，在操作方面比較簡(jiǎn)單，是未來(lái)PLC技術(shù)應(yīng)用的主要形式。在實(shí)際工作中，由于PLC技術(shù)的復(fù)雜性，技術(shù)人員要根據(jù)情況做出具體分析，關(guān)于PLC技術(shù)類型的選擇，則一定要和實(shí)際情況相結(jié)合，保證PLC技術(shù)的應(yīng)用效果能夠達(dá)到電氣控制裝置的要求。

（二）合理控制生產(chǎn)變量

對(duì)生產(chǎn)變量進(jìn)行控制實(shí)際上就是對(duì)生產(chǎn)中的模擬量進(jìn)行控制，由于在生產(chǎn)的過(guò)程中有許多無(wú)法預(yù)測(cè)的變量，但是人們卻沒(méi)有具體可行的辦法來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)。模擬量的控制效果直接影響到整個(gè)生產(chǎn)項(xiàng)目的進(jìn)度及質(zhì)量，因此需要對(duì)模擬量起到良好的控制。所以，將PLC技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械電氣控制裝置系統(tǒng)當(dāng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)模擬量的控制，同時(shí)可以使數(shù)字化與模擬化之間實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)變而讓控制器做到對(duì)變量的控制，減小甚至消除模擬量在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的影響。

（三）合理控制開關(guān)量邏輯

在機(jī)械電氣控制裝置中應(yīng)用PLC技術(shù)，其中的一個(gè)作用就是可以調(diào)控和控制開關(guān)量的邏輯關(guān)系。以往的繼電器只對(duì)電路的順序和邏輯進(jìn)行控制，將PLC技術(shù)應(yīng)用到裝置中之后，可實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電器功能的替代，可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)設(shè)備的控制，不僅如此，還可以在生產(chǎn)線路中應(yīng)用，能夠達(dá)到控制組合機(jī)床和生產(chǎn)線的目的。因此，要結(jié)合PLC技術(shù)挑選不同特質(zhì)來(lái)進(jìn)行設(shè)置，從而更好的對(duì)開關(guān)量邏輯進(jìn)行合理地控制。當(dāng)前，機(jī)電領(lǐng)域中組合機(jī)床及生產(chǎn)線的控制，均可在應(yīng)用PLC技術(shù)的前提下，憑借其開關(guān)量邏輯控制的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。

四、PLC技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向

在PLC技術(shù)出現(xiàn)前，機(jī)電領(lǐng)域通常采用人工方法控制設(shè)備。由于人工控制方法的不穩(wěn)定性，控制過(guò)程容易出現(xiàn)漏洞，設(shè)備出現(xiàn)故障的幾率大大增加，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。將PLC技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械電氣控制裝置中，可有效降低生產(chǎn)過(guò)程出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)的幾率。另外，由于該技術(shù)具有抗干擾能力強(qiáng)、可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)，因此PLC系統(tǒng)以及機(jī)械電氣控制裝置本身出現(xiàn)故障的幾率也大大降低，這對(duì)于機(jī)械生產(chǎn)精度的保證具有一定的促進(jìn)作用。

目前，PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用，可供選擇的模式主要包括集中化控制與分散化控制兩種。兩者均有各自的優(yōu)勢(shì)及缺陷?？紤]到控制對(duì)象的變化問(wèn)題，當(dāng)前機(jī)電領(lǐng)域需將分散化控制作為首選。從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的角度看，應(yīng)對(duì)分散化控制技術(shù)加以改革與優(yōu)化，進(jìn)一步提高其控制效率，解決其技術(shù)缺陷，進(jìn)一步改善控制效果。

五、結(jié)語(yǔ)

總而言之，機(jī)械電氣控制裝置的有效運(yùn)行，是提升機(jī)械電氣行業(yè)生產(chǎn)效率的保證，對(duì)企業(yè)效益的提升意義重大。PLC技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械電氣控制裝置中，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械控制的自動(dòng)化和電算化，對(duì)控制系統(tǒng)工作效率的提升具有很大的幫助，提升了控制裝置的穩(wěn)定性，是機(jī)械電氣行業(yè)未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)口

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