機(jī)械電氣控制裝置PLC技術(shù)的應(yīng)用

張杰，孟國(guó)前

（棗莊科技職業(yè)學(xué)院 電氣工程系，山東滕州，277599）

1 PLC技術(shù)概述

PLC技術(shù)主要通過數(shù)字編程技術(shù)與智能化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)系統(tǒng)的控制。其主要功能是儲(chǔ)存功能，可以完成計(jì)時(shí)、排序等命令。PLC技術(shù)的控制流程為：當(dāng)接收到命令后，通過軟件數(shù)字編程，按照邏輯進(jìn)入相應(yīng)的操作步驟，之后利用傳感器或其他設(shè)備，將操作信息傳入或傳出，完成多方位的控制管理。根據(jù)實(shí)際規(guī)模與構(gòu)造的差異化，PLC技術(shù)主要分為以下類型，類型內(nèi)容如表1所示。

表1 PLC技術(shù)主要類型

在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，突顯出傳統(tǒng)制造業(yè)生產(chǎn)水平較低的弊端，傳統(tǒng)制造業(yè)生產(chǎn)效率與實(shí)際生產(chǎn)需求之間存在較大差距，且市場(chǎng)要求也對(duì)制造業(yè)的生產(chǎn)線控制水平提出更高標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)械電氣控制裝置與可編程邏輯控制器的結(jié)合，不僅能夠有效降低生產(chǎn)成本，還能提高生產(chǎn)效率與控制精度。改進(jìn)原有繼電器控制中接線復(fù)雜、成本高、易受外界影響等因素。與原有控制模式相比，PLC技術(shù)的邏輯性、靈敏性及穩(wěn)定性都更高，且程序修改任務(wù)較為便捷，運(yùn)算效率與水平都更高[1]。

2 PLC機(jī)電控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

2.1 PLC技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1.1 操作簡(jiǎn)化

PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的操作流程復(fù)雜程度較低，相關(guān)操作人與可以在短時(shí)間內(nèi)了解控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)性管理步驟，并能夠通過簡(jiǎn)單指令，完成對(duì)機(jī)械電氣裝置的控制。這一特征降低了操作人員的操作難度，減輕工作任務(wù)負(fù)擔(dān)，有效提升機(jī)械電氣控制裝置的自動(dòng)化發(fā)展水平。

2.1.2 功能多樣

PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置的應(yīng)用中，不僅需要負(fù)責(zé)將傳統(tǒng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行收集整理，還需要負(fù)責(zé)將機(jī)械電氣控制裝置運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的圖像信息及相關(guān)復(fù)雜信息進(jìn)行收集，將海量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行歸納整合，分析完畢后得出相應(yīng)結(jié)論，并將結(jié)論顯示在設(shè)備屏幕中。操作人員按照顯示出的結(jié)論對(duì)遠(yuǎn)端電子設(shè)備實(shí)施控制。如果機(jī)械電氣控制裝置在運(yùn)行過程中產(chǎn)生故障，PLC技術(shù)可以及時(shí)自動(dòng)停止設(shè)備運(yùn)行，并在報(bào)警系統(tǒng)的支持下，向操作平臺(tái)傳達(dá)故障信息[2]。

3 PLC技術(shù)應(yīng)用分析

3.1 機(jī)械電氣控制設(shè)備中的PLC技術(shù)應(yīng)用

控制裝置在機(jī)械電氣領(lǐng)域中具有重要意義，且機(jī)械電氣領(lǐng)域中控制系統(tǒng)類型復(fù)雜，需要通過|PLC系統(tǒng)進(jìn)行高效化控制。以往控制方式主要變現(xiàn)為一對(duì)一的控制，這使機(jī)械管理控制工作變得繁瑣復(fù)雜，不僅性能穩(wěn)定性一般，還容易受到外部環(huán)境因素的影響，難以保證機(jī)械電氣控制裝置的管理質(zhì)量。通過引入PLC及時(shí)，則能有效解決此類問題，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械電氣設(shè)施的高效、自動(dòng)、科學(xué)控制管理，使操作過程趨于簡(jiǎn)潔化，并直接降低了設(shè)備故障率，加強(qiáng)了設(shè)備的操控性能。機(jī)械電氣控制裝置與PLC技術(shù)的結(jié)合包含的功能有：機(jī)械設(shè)備故障的診斷、信息數(shù)據(jù)的傳輸、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制等。在PLC技術(shù)基礎(chǔ)上，操作人員能夠?qū)C(jī)械電氣裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)情況監(jiān)測(cè)，一旦裝置出現(xiàn)故障，保證在第一時(shí)間進(jìn)行故障判斷、信息傳達(dá)，且通過PLC技術(shù)對(duì)對(duì)故障信息進(jìn)行分析診斷，在傳感器的輔助下，向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)傳遞相關(guān)信息，之后由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)下達(dá)相應(yīng)指令，以此高效解決機(jī)械電氣裝置運(yùn)行過程中的故障。

3.2 電氣控制裝置中的PLC技術(shù)應(yīng)用

機(jī)械電氣控制系統(tǒng)中，電氣控制作為主要組成部分，相應(yīng)的裝置數(shù)量較多，且在實(shí)際控制管理中，操作難度系數(shù)較高，大部分電氣控制管理工作需要人工完成，人工的不確定性與低效率給電氣系統(tǒng)控制管理工作帶來一定負(fù)面影響。但是，將PLC技術(shù)引入電氣控制裝置中，可以提高此類裝置的運(yùn)行效果，改善身體電氣系統(tǒng)的管理質(zhì)量，在電氣自動(dòng)化控制管理全過程中，發(fā)揮出現(xiàn)代化控制系統(tǒng)的實(shí)用價(jià)值?，F(xiàn)階段，PLC技術(shù)的應(yīng)用規(guī)模正在逐步擴(kuò)大，這也推進(jìn)了電氣控制系統(tǒng)的現(xiàn)代化發(fā)展，與以往的傳統(tǒng)控制系統(tǒng)相比，現(xiàn)階段的電氣控制裝置質(zhì)量已經(jīng)得到改進(jìn)，PLC技術(shù)的可以全面監(jiān)管監(jiān)測(cè)電氣系統(tǒng)。同時(shí)，PLC技術(shù)所具備的信息管理技術(shù)與數(shù)字技術(shù)，為電氣控制裝置奠定良好操控基礎(chǔ)，在集中化管理的模式下，簡(jiǎn)化操作流程，提高管控系統(tǒng)運(yùn)行效率[3]。

3.3 安全監(jiān)測(cè)裝置中PLC技術(shù)的應(yīng)用

將PLC技術(shù)引用至安全監(jiān)測(cè)裝置系統(tǒng)中，其工作原理是通過傳感器，將收集到的數(shù)據(jù)信息傳輸至控制中心，以保證裝置各部分運(yùn)行正常。同時(shí)，在數(shù)字化技術(shù)的基礎(chǔ)上，保證監(jiān)測(cè)任務(wù)的有序進(jìn)行。如果機(jī)械電氣控制裝置中出現(xiàn)故障，安全檢測(cè)裝置系統(tǒng)將及時(shí)變更自身工作狀態(tài)，對(duì)全部系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，并停止裝置繼續(xù)運(yùn)行，之后將故障原因進(jìn)行分析，盡可能縮減故障影響范圍，以此保證安全檢測(cè)裝置的保護(hù)作用切實(shí)有效。應(yīng)用PLC技術(shù)的過程中，遠(yuǎn)程自動(dòng)化系統(tǒng)與參與到控制過程中，對(duì)控制中心實(shí)行統(tǒng)一調(diào)度與管理，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)掌握裝置具體情況，并以此展開智能化診斷，盡快調(diào)整設(shè)備。此外，在PLC使用過程中，將會(huì)對(duì)整體系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格控制，以便于故障源頭的快速查找，及時(shí)分析并解決故障。從工作人員角度出發(fā)，PLC技術(shù)在安全監(jiān)測(cè)裝置中的應(yīng)用，有效加快了工作成本，保證了裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.4 通信網(wǎng)絡(luò)及接地設(shè)計(jì)

通信網(wǎng)絡(luò)與接地設(shè)計(jì)在PLC控制系統(tǒng)中起到關(guān)鍵作用。通訊網(wǎng)絡(luò)控制著系統(tǒng)之間的通訊，并將每個(gè)鏈接連接在一起，以科學(xué)統(tǒng)一的方式管理每個(gè)系統(tǒng)模塊，確保每個(gè)系統(tǒng)的平穩(wěn)工作，并使PLC系統(tǒng)有效地管理整個(gè)設(shè)備。PLC技術(shù)在控制系統(tǒng)的接地設(shè)計(jì)應(yīng)用中，一方面可以提高整體系統(tǒng)安全性，另一方面，它可以提高系統(tǒng)的抗干擾能力。因此，在接地設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，應(yīng)基于PLC技術(shù)，進(jìn)行科學(xué)合理的全面性分析，避免對(duì)接地設(shè)計(jì)與通信網(wǎng)絡(luò)的操作造成負(fù)面影響。

3.5 開關(guān)中使用PLC技術(shù)

機(jī)械電氣裝置中存在許多開關(guān)，各個(gè)開關(guān)的狀態(tài)直接影響著相應(yīng)通路的運(yùn)行情況。因此，合理的控制開關(guān)可以提高機(jī)器的動(dòng)態(tài)性能。PLC技術(shù)融入開關(guān)中，可以進(jìn)一步發(fā)揮出PLC技術(shù)的控制和組織開關(guān)功能，完成對(duì)繼電器及相應(yīng)裝置的良好保護(hù)，在整體上提高了控制開關(guān)和整體機(jī)械的管理質(zhì)量。通過PLC技術(shù)，便于芯片的隨即更換，對(duì)機(jī)電設(shè)備實(shí)行積極保護(hù)，增強(qiáng)其功能?；诖?，PLC技術(shù)的應(yīng)用可以有效地實(shí)現(xiàn)機(jī)械電氣控制裝置中開關(guān)的邏輯管理，提高設(shè)備的安全性。

4 應(yīng)用PLC技術(shù)技術(shù)需注意的要點(diǎn)

PLC技術(shù)在機(jī)械電氣裝置中的應(yīng)用需要注意以下幾點(diǎn):第一，技術(shù)設(shè)計(jì)問題。PLC技術(shù)需要結(jié)合機(jī)電設(shè)備參數(shù)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置，以保證設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和可靠性；第二，審查設(shè)定方案時(shí)，要保證相關(guān)的設(shè)計(jì)方案符合機(jī)械電氣控制裝置的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。項(xiàng)目完成后，要保證機(jī)械裝置按標(biāo)準(zhǔn)完成生產(chǎn)工作量；第三，PLC技術(shù)的應(yīng)用，需要充分考慮實(shí)際生產(chǎn)情況，根據(jù)工作原則，設(shè)計(jì)與工作環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)模式相符合的技術(shù)方案，確保PLC技術(shù)的應(yīng)用能提高機(jī)械電氣裝置的使用功能[4]。

5 結(jié)語

PLC技術(shù)本身就存在明顯應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，如果將其充分利用到機(jī)械電氣控制裝置中去，一方面，可以改善自己的電氣控制效果，另一方面，還能對(duì)整個(gè)工程的質(zhì)量起到積極作用。另外，為保證機(jī)械電氣控制裝置及相關(guān)軟硬件的應(yīng)用效果，還需要對(duì)新的技術(shù)進(jìn)行深入研究，針對(duì)機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)工作，必須確保其能夠提高PLC技術(shù)的整體水平，保證以此提高收益的機(jī)械電氣控制質(zhì)量以及整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。