機(jī)械電氣控制中可編程邏輯控制器技術(shù)的應(yīng)用

張曉芬

摘要：電氣控制是一個(gè)綜合性極強(qiáng)的領(lǐng)域，涉及電機(jī)及電力拖動(dòng)、電力電子技術(shù)、可編程控制、工廠電器控制設(shè)備、過(guò)程控制系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、單片機(jī)及接口技術(shù)等等多個(gè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域?？删幊踢壿嬁刂破鳎≒rogrammable Logic Controller，PLC）是其中一個(gè)重要組成部分，隨著科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展，運(yùn)用PLC技術(shù)完成機(jī)械裝置電氣智能化控制是當(dāng)前在自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)較為廣泛應(yīng)用的技術(shù)，目的是提升機(jī)械電氣控制裝置，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)和機(jī)械化工藝的結(jié)合。

關(guān)鍵詞：機(jī)械電氣控制;可編程;邏輯控制器;技術(shù)應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：U653.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1、相關(guān)概述

1.1PLC控制系統(tǒng)概念

PLC控制系統(tǒng)又被稱(chēng)之為可編程邏輯控制器，在20世紀(jì)60年代的美國(guó)首次推出。隨著科技技術(shù)的快速發(fā)展，PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部功能得到了進(jìn)一步完善，原開(kāi)關(guān)量處理中增設(shè)了模擬量處理及運(yùn)動(dòng)控制等功能。

1.2PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

完整的PLC控制系統(tǒng)主要由程序輸入裝置、中央處理單元、程式記憶體、資料記憶體及系統(tǒng)記憶體等構(gòu)成，被廣泛應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)，如半導(dǎo)體生產(chǎn)自動(dòng)化設(shè)備控制、電梯機(jī)械停車(chē)設(shè)備控制中。

1.3機(jī)械電氣控制裝置系統(tǒng)

機(jī)械電氣控制裝置系統(tǒng)，主要可以分為以下幾個(gè)系統(tǒng)，分別是：集散型控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)總線型控制系統(tǒng)等。集散型控制系統(tǒng)可以將控制中存在的危險(xiǎn)性進(jìn)行集中顯示和分散管理，還能通過(guò)特定的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將現(xiàn)場(chǎng)的其他控制系統(tǒng)進(jìn)行連接，例如檢查站和現(xiàn)場(chǎng)控制站等。對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行集中操作和分散操作，是通過(guò)控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行合作來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在這個(gè)過(guò)程中，可以讓相關(guān)信息在最大程度上高度集中，從而對(duì)施工過(guò)程中進(jìn)行有效且及時(shí)的管理和控制。弄清楚PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)必須要對(duì)PLC技術(shù)的類(lèi)型進(jìn)行確定，以及對(duì)原理圖進(jìn)行分析。我們需要知道的對(duì)該技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用首先要做的是界定使用的類(lèi)型，類(lèi)型不同，所承擔(dān)的作用也是不一樣的。為了讓整個(gè)設(shè)計(jì)符合科學(xué)性，需要在圖紙上將原理展現(xiàn)出來(lái)，這樣才能將設(shè)計(jì)和實(shí)際情況進(jìn)行對(duì)比，并進(jìn)行調(diào)整。其中最為關(guān)鍵的電視保護(hù)環(huán)節(jié)和控制電路以及主電路這幾個(gè)方面，只要做好這幾個(gè)方面，就可以讓原理圖的應(yīng)用價(jià)值有很大的提升。順序控制也是很重要的，PLC技術(shù)在這個(gè)環(huán)節(jié)中應(yīng)用的非常廣泛，例如火電廠的運(yùn)行?；痣姀S的生產(chǎn)效率與PLC順序控制技術(shù)息息相關(guān)，該技術(shù)的運(yùn)用情況對(duì)電氣工程自動(dòng)化控制造成直接影響，從而也影響到生產(chǎn)效率。PLC技術(shù)的運(yùn)用可以對(duì)以上問(wèn)題進(jìn)行完善。如需對(duì)PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充，可以采用閉環(huán)控制，若是系統(tǒng)內(nèi)部的元件出現(xiàn)問(wèn)題，可以利用閉環(huán)控制對(duì)其進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。此方式進(jìn)一步提升了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，讓生產(chǎn)的順利運(yùn)行得到保障。

2、機(jī)械電氣控制中的PLC控制系統(tǒng)

2.1系統(tǒng)組成

PLC控制系統(tǒng)中的可控制編程功能不僅能夠有效控制大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，更能夠直接作用于精密化設(shè)備生產(chǎn)中，更好提升生產(chǎn)數(shù)據(jù)控制的準(zhǔn)確性及精密性。

2.2系統(tǒng)操作

PLC控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)應(yīng)用編程技術(shù)相比，編程流程更加簡(jiǎn)便，無(wú)需應(yīng)用復(fù)雜的編程預(yù)壓就可對(duì)實(shí)際生產(chǎn)流程及生產(chǎn)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行控制。

2.3系統(tǒng)維護(hù)

PLC控制系統(tǒng)維護(hù)便捷，主要通過(guò)電路技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)形成邏輯存儲(chǔ)系統(tǒng)，利用簡(jiǎn)單程序就可對(duì)不同連接設(shè)備進(jìn)行控制。因此與傳統(tǒng)控制裝置相比，PLC控制系統(tǒng)在后期改造及維護(hù)期間具有更高的時(shí)效性及經(jīng)濟(jì)適用性。

3、PLC在機(jī)械電氣控制過(guò)程中的具體應(yīng)用

3.1對(duì)開(kāi)關(guān)量進(jìn)行邏輯控制

這種控制技術(shù)屬于最基礎(chǔ)，同時(shí)得到廣泛應(yīng)用的一種PLC控制技術(shù)。其可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器具體電路，并且同時(shí)進(jìn)行順序控制以及邏輯控制。能夠通過(guò)這種技術(shù)對(duì)單臺(tái)設(shè)備進(jìn)行有效的控制，并且控制生產(chǎn)線以及組合機(jī)床等比較復(fù)雜的相應(yīng)生產(chǎn)流水線。

3.2對(duì)模擬量進(jìn)行控制

進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的時(shí)候，往往很容易產(chǎn)生各種不能提前就預(yù)測(cè)出來(lái)的變量，比如，速度以及溫度等模擬量，從而對(duì)工業(yè)生產(chǎn)相關(guān)活動(dòng)產(chǎn)生直接的影響二利用PLC技術(shù)可以將這些模擬量有效轉(zhuǎn)換成為數(shù)字量，同時(shí)將控制器所具有的控制作用充分發(fā)揮出來(lái)。

3.3集中式控制系統(tǒng)

這種控制系統(tǒng)組成部分主要包含：一臺(tái)功能性非常好的相應(yīng)中央PLC固定系統(tǒng)以及相關(guān)設(shè)備，它們可以組建為中央集成式的那種控制系統(tǒng)。這種控制系統(tǒng)內(nèi)部，利用有效方式和程序能夠在各種設(shè)備間構(gòu)建一個(gè)通過(guò)中央PLC進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度的相應(yīng)監(jiān)控程序，和單一控制系統(tǒng)進(jìn)行比較，該集中式控制系統(tǒng)實(shí)際工作效率非常高，并且成本花費(fèi)也比較低。可是這種該系統(tǒng)還是存在一定缺點(diǎn)，例如，在更改某個(gè)控制對(duì)象具體程序的時(shí)候，一定要先使整個(gè)控制系統(tǒng)的正常運(yùn)作中斷，從而對(duì)別的控制對(duì)象的有效運(yùn)行造成了嚴(yán)重的影響。

3.4分散控制系統(tǒng)

這種控制系統(tǒng)內(nèi)部，所有控制對(duì)象均為單獨(dú)處理的，不同PLC控制器之間可以傳輸各種有效信號(hào)，利用內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)發(fā)生的連鎖反應(yīng)實(shí)現(xiàn)控制目的.這種系統(tǒng)所采用的機(jī)械控制方式為：通過(guò)多臺(tái)機(jī)械具體相應(yīng)生產(chǎn)線進(jìn)行控制，采用有效數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)不同生產(chǎn)線進(jìn)行連接，各個(gè)PLC控制器本身所控制的對(duì)象都不同。目前，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，已經(jīng)能夠有效結(jié)合PLC控制器以及遠(yuǎn)程控制，從而順利完成所有底層控制內(nèi)容。

3.5運(yùn)動(dòng)控制

在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用PLC技術(shù)，能夠讓工業(yè)進(jìn)行有效圓周運(yùn)動(dòng)或者是直線運(yùn)行相關(guān)控制活動(dòng)，以前所采用的控制模式主要作用于執(zhí)行機(jī)構(gòu)和設(shè)備傳感器，可是現(xiàn)代新型控制系統(tǒng)主要是通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制模塊有效完成控制任務(wù)的。例如，在多軸部位相關(guān)控制模塊和可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)面應(yīng)用PLC，在機(jī)床和機(jī)器人沒(méi)備等高級(jí)控制系統(tǒng)里面應(yīng)用PLC技術(shù)。

3.6.數(shù)據(jù)處理的有效應(yīng)用

對(duì)于PLC控制器來(lái)說(shuō)，其數(shù)據(jù)處理主要包括的操作功能有：數(shù)據(jù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等，同時(shí)可以有效進(jìn)行數(shù)據(jù)采集以及數(shù)據(jù)分析工作。通常情況下，數(shù)據(jù)信息均存放于PLC系統(tǒng)存儲(chǔ)器里面，在處理數(shù)據(jù)的時(shí)候，能夠參考提前已經(jīng)設(shè)定的數(shù)值，通過(guò)PLC自身所具有的功能，能夠把存儲(chǔ)器里面的數(shù)據(jù)有效傳輸至相應(yīng)的智能裝置里面?，F(xiàn)階段，其廣泛應(yīng)用在大規(guī)?？刂葡到y(tǒng)，比如過(guò)程控制等。

4、PLC技術(shù)在各類(lèi)機(jī)械電氣控制裝置中應(yīng)用的實(shí)例

前面說(shuō)到PLC技術(shù)可以在各類(lèi)機(jī)械電氣控制裝置中進(jìn)行運(yùn)用，這里就選取1個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明：首先是在煤控制系統(tǒng)中的運(yùn)用。在該系統(tǒng)中對(duì)PLC技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用，為了讓選煤控制系統(tǒng)更加合理和有效，采用了上位機(jī)監(jiān)控與底層PLC相組合的模式。PLC主機(jī)在三個(gè)控制室中都要安裝，這三臺(tái)機(jī)的主要控制中心是原煤車(chē)間的PLC主機(jī)，這些主機(jī)都需要與中心主機(jī)相連接，同時(shí)要注意的是除中心主機(jī)之外的兩臺(tái)主機(jī)不能相處接觸，二者之間的運(yùn)作是相互獨(dú)立的。PLC主機(jī)對(duì)控制室各個(gè)系統(tǒng)的信息進(jìn)行搜集，然后傳動(dòng)到中心PLC主機(jī)，最后通過(guò)CPU對(duì)信息進(jìn)行處理并進(jìn)行一系列的操作，最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化選煤工作。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，在機(jī)械電氣控制中，PLC技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，并具有極大的推動(dòng)作用。想要有效提升工作效率，就要做好機(jī)械電氣控制。隨著電氣工程復(fù)雜程度的增加，傳統(tǒng)控制技術(shù)已無(wú)法滿(mǎn)足當(dāng)前發(fā)展的實(shí)際需求。所以，通過(guò)PLC技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效提升控制能力。在電氣工程中，應(yīng)用PLC技術(shù)，不但提升了工作效率，還有效提升了工作質(zhì)量。并保障了設(shè)備運(yùn)行的安全性及其可靠性。在運(yùn)用的時(shí)候，為了更好地提升效率，還要充分掌握PLC控制技術(shù)，促進(jìn)它的運(yùn)用，從而使機(jī)械電氣及其PLC技術(shù)共同發(fā)展。

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