PLC自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械電氣控制中的運(yùn)用探討

司永恒 姚瑤

摘要：電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)在中國的發(fā)展階段始終都是一項(xiàng)受到關(guān)注的行業(yè)，并且在現(xiàn)階段，電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)開始在更多的領(lǐng)域中得到應(yīng)用，并取得了相當(dāng)亮眼的成就。如今在電氣工程以及自動(dòng)化發(fā)展中，PLC 技術(shù)的運(yùn)用在較大程度上提高了我國電氣工程產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效益，不僅可以降低各類安全事故的發(fā)生，而且還可以提高各行各業(yè)的發(fā)展速度，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：PLC 技術(shù);機(jī)械設(shè)備;電氣自動(dòng)化控制

中圖分類號：U464文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 PLC技術(shù)的特點(diǎn)

PLC技術(shù)可以利用PLC存儲(chǔ)器完成邏輯控制器的合理編程，以及自動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)的控制和工業(yè)生產(chǎn)控制應(yīng)用數(shù)據(jù)的實(shí)際操作填充。PLC CPU用于執(zhí)行系統(tǒng)的各種邏輯指令，完成模擬信號的輸入和輸出，控制分子熱運(yùn)動(dòng)和制造過程。我國改革開放后，電氣設(shè)備領(lǐng)域發(fā)展迅速。隨著科學(xué)研究和技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用越來越普遍?，F(xiàn)階段，PLC技術(shù)是電氣設(shè)備控制自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。PLC是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)條件下的邏輯控制器。它根據(jù)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)存儲(chǔ)指令，包括計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等一系列操作和其他相關(guān)指令，并借助數(shù)據(jù)和仿真信息將這些指令集成起來，完成對某些特殊工業(yè)設(shè)備的合理控制。PLC是工業(yè)生產(chǎn)控制領(lǐng)域中可以提高工作效率的數(shù)字化機(jī)器設(shè)備，它可以根據(jù)簡單的數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)語言的使用完成思維邏輯，根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)控制的相關(guān)特點(diǎn)，預(yù)先設(shè)計(jì)輔助設(shè)施和PLC功能，在新項(xiàng)目的研發(fā)中，控制模塊的作用比以往的繼電器控制要有所改變，使其便利性有了很大的提高?，F(xiàn)代PLC制造商能夠制造不同類型的PLC通用控制模塊，已廣泛應(yīng)用于不同領(lǐng)域，各種控制和操作規(guī)模都可以建立合理的連接，PLC技術(shù)除了必須提高邏輯優(yōu)化算法的作用外，其計(jì)算層面還可以作為數(shù)據(jù)控制的不同領(lǐng)域，從而達(dá)到理想的實(shí)際控制效果。如今，PLC控制模塊廣泛應(yīng)用于溫度、位置等工業(yè)生產(chǎn)控制領(lǐng)域，也一定程度涉及PLC通信能力、人機(jī)交互技術(shù)等技術(shù)領(lǐng)域。

2 應(yīng)用優(yōu)勢

PLC控制技術(shù)具有可靠性強(qiáng)、編程簡單、配置靈活、功能齊全等優(yōu)點(diǎn)?？煽啃詮?qiáng)的優(yōu)點(diǎn)是PLC控制器采用單片機(jī)設(shè)計(jì)方法，采用大規(guī)模電路集成技術(shù)，具有電路保護(hù)和故障自診斷功能，不易出現(xiàn)運(yùn)行故障。編程簡單的優(yōu)點(diǎn)是PLC控制程序采用由16條及以上命令語句組成的梯形圖。梯形圖簡單易懂。程序員可以在沒有計(jì)算機(jī)專業(yè)知識的情況下完成編程。組態(tài)靈活優(yōu)勢體現(xiàn)為系統(tǒng)采取積木式結(jié)構(gòu)，由若干功能模塊簡單組合形成，在工藝流程、控制需求發(fā)生變化時(shí)，直接對功能模塊種類數(shù)量加以調(diào)整，即可改變 PLC 控制系統(tǒng)的規(guī)模體量及使用功能。功能齊全優(yōu)勢體現(xiàn)為系統(tǒng)具備開關(guān)量控制、模擬量控制、數(shù)字量控制、故障自診斷與故障報(bào)警等多項(xiàng)使用功能，可滿足絕大多數(shù)工業(yè)環(huán)境的機(jī)械設(shè)備控制需求。

3 在機(jī)械電氣控制中的運(yùn)用

3.1 模擬變量的實(shí)際控制

在當(dāng)前的制造生產(chǎn)過程中，所涉及的模擬量主要包括溫度、流量、壓力、流量和液位等一系列變量。此外，許多能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)變換的物理量也是模擬量。因此，如果您希望可編程控制器在實(shí)際工作流程中更準(zhǔn)確地管理相應(yīng)的模擬量，則相應(yīng)的技術(shù)人員就必須能進(jìn)行有關(guān)模擬值之間以及數(shù)字物理量間的 a/d 轉(zhuǎn)化和相關(guān)的 d/a 轉(zhuǎn)換。也就是由于這樣，對于電氣工程及其自動(dòng)控制系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備制造廠家，在真正地使用 PLC技術(shù)的實(shí)踐中，相應(yīng)的 a/d 和 d/a 的切換模型也就必須是與設(shè)計(jì)配套的，這樣就可以更加地方便在相應(yīng)的模擬量及其相應(yīng)的數(shù)值量之間進(jìn)行的有效切換，這樣就可以在較大程度上真正地增加了可編程控制器對處理模擬量所具有的精度度。

3.2 數(shù)據(jù)控制

數(shù)據(jù)處理方法屬于控制自動(dòng)化技術(shù)中非常核心的組成部分，采用PLC技術(shù)也能有效提高數(shù)據(jù)分析的效率，用戶可以使用PLC技術(shù)，通過簡單的編程來過濾數(shù)據(jù)信息。掃描機(jī)設(shè)備中的子程序后，會(huì)獲取需要的信息，并以編程的形式完成信息的高效解析，這個(gè)過程不僅可以實(shí)現(xiàn)對煩瑣引用的有效簡化，還可以充分利用技術(shù)數(shù)據(jù)處理方法的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模數(shù)據(jù)處理。在數(shù)字時(shí)代的環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)信息安全至關(guān)重要，進(jìn)行全方位的數(shù)據(jù)庫管理，使數(shù)據(jù)和信息應(yīng)用更加方便快捷，并給予客戶很大的控制權(quán)，數(shù)據(jù)庫管理涉及部分托管功能和托管方法。在控制系統(tǒng)中，作為工作者，可以通過程序的編輯完成對信息的合理控制和解析，從而合理提高數(shù)據(jù)處理方法的實(shí)際效果。借助PLC技術(shù)，可以保證整個(gè)過程的順利進(jìn)行，給出實(shí)際的控制效果，完成智能化的實(shí)際操作，對運(yùn)行數(shù)據(jù)信息給出合理的管理方法。

3.3 在開關(guān)量控制中的應(yīng)用

在現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，我國工業(yè)控制的發(fā)展也越來越快，同時(shí)工業(yè)自動(dòng)化程度也在不斷提高。數(shù)字開關(guān)量在電氣工程和自動(dòng)控制中起著非常重要的作用。在實(shí)踐中，工作人員可以通過PLC技術(shù)控制開關(guān)數(shù)量，通過數(shù)字編程提高開關(guān)數(shù)量控制的穩(wěn)定性和可靠性。需要指出的是，在當(dāng)前電氣工程和自動(dòng)化的發(fā)展中，以往的照明控制已經(jīng)難以滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要，無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保護(hù)。因此，應(yīng)重視PLC技術(shù)在開關(guān)控制中的應(yīng)用。通過PLC技術(shù)的應(yīng)用，可以降低生產(chǎn)機(jī)械的能耗，保持設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，延長各種設(shè)備的使用壽命。同時(shí)，PLC技術(shù)可以消除過去的繼電器設(shè)備，由虛擬繼電器代替，可以進(jìn)一步提高開關(guān)控制的精度，實(shí)現(xiàn)數(shù)字和程控開關(guān)控制，減少開關(guān)控制對電氣控制的影響。此外，PLC 技術(shù)的應(yīng)用可以解決開關(guān)控制中的各種問題，防止類似錯(cuò)誤的重復(fù)發(fā)生，對電氣工程及其自動(dòng)化控制生產(chǎn)有很大的幫助。Plc技術(shù)本身具有高速的特點(diǎn)，可以減少控制繼電器的響應(yīng)時(shí)間，提高資源的利用率。

結(jié)束語

PLC技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)必不可少的基本工藝之一，它具有可靠性高、操作性強(qiáng)以及使用方便等特點(diǎn)。PLC是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子信息處理與自動(dòng)化控制等多種功能于一體的現(xiàn)代化自動(dòng)控制系統(tǒng)，它能夠有效提高生產(chǎn)效率，降低成本，從而達(dá)到節(jié)約能源，滿足人類社會(huì)發(fā)展需求和現(xiàn)代工業(yè)要求的目的，因此其發(fā)展前景十分廣闊并且有著很大潛力。

參考文獻(xiàn)

[1] 彭益武.電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電氣工程與自動(dòng)化控制的 PLC 應(yīng)用[J].艦船科學(xué)技術(shù)，2019，41（20）：70-72.