PLC技術(shù)在機械電氣控制裝置中的應(yīng)用探究

李建軍

摘 要：隨著我國科技水平的發(fā)展，機械領(lǐng)域有了很大發(fā)展?，F(xiàn)如今，機械設(shè)備存在于各個行業(yè)、各個角落，在機械電氣控制裝置中，通過應(yīng)用PLC等現(xiàn)代技術(shù)，可以提高機械電氣控制精確性和效率，更好地支持工業(yè)發(fā)展。為了進(jìn)一步探索機械電氣控制中應(yīng)用PLC技術(shù)的方式，本文在明確該技術(shù)概念和作用后，簡單地說明了該技術(shù)常見的應(yīng)用方式，細(xì)致地分析了PLC技術(shù)的具體應(yīng)用措施，以期為相關(guān)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù)；機械；電氣控制裝置；應(yīng)用探究

引言

PLC的全稱是可編程邏輯控制器，可編程的存儲器內(nèi)部有儲存程序，能夠執(zhí)行一系列的邏輯運算，并且順序控制面向用戶的所有指令，使機械生產(chǎn)的整個過程均可以得到有效控制。作為當(dāng)前一種基于繼電接觸控制技術(shù)和微機技術(shù)的新型技術(shù)，PLC技術(shù)的應(yīng)用更為靈活，工作流程也更加高效快捷，在電氣自動化控制中有非常廣泛的應(yīng)用。本文結(jié)合PLC技術(shù)的主要功能，進(jìn)一步探究PLC技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用。

1 PLC技術(shù)概述

PLC技術(shù)即可編程控制器，該控制器的應(yīng)用可以將機械設(shè)備控制效率顯著提高，組成該控制器的主要結(jié)構(gòu)包括電源、中央處理器、編輯器、存儲器、輸出設(shè)備等。不同結(jié)構(gòu)的作用也存在很大的差異，其中PLC控制器的最核心的部分也是該技術(shù)的中樞為CPU，即中央處理器，相關(guān)數(shù)據(jù)信息、設(shè)備運行狀態(tài)等可以通過掃描進(jìn)入中央處理器中，由處理器進(jìn)行處理后通過編程器接收存儲，中央處理器負(fù)責(zé)診斷和分析PC運行、指令執(zhí)行情況。存儲器主要負(fù)責(zé)調(diào)動和管理系統(tǒng)程序、子程序、模塊系統(tǒng)，可以動態(tài)存儲產(chǎn)生的數(shù)據(jù)、參數(shù)，編程器是數(shù)據(jù)存儲的基礎(chǔ)，如果編程器無法輸入信息，那么數(shù)據(jù)管理和存儲將無從談起。輸入輸出裝置（I/O）連接于中央處理器和外部設(shè)備，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)信息的輸入和輸出。編程器作為整個控制系統(tǒng)中非常關(guān)鍵的內(nèi)容，主要應(yīng)用于功能開發(fā)、系統(tǒng)掃描，自檢等，顯示器可以展示內(nèi)部相關(guān)參數(shù)信息，為控制人員提供直觀的參數(shù)，從而方便的實現(xiàn)了監(jiān)視、檢查、編輯、控制程序的目的。

2 PLC技術(shù)的主要功能

PLC技術(shù)的功能顯著，廣泛應(yīng)用在電氣自動化控制中，并取得了良好的應(yīng)用效果。在電氣自動化控制中，PLC技術(shù)可應(yīng)用在開關(guān)邏輯與順序控制中，還可以應(yīng)用在閉環(huán)過程控制、數(shù)據(jù)處理、通信聯(lián)網(wǎng)中。以開關(guān)邏輯與順序控制方面的應(yīng)用來說，其功能集中體現(xiàn)在三個方面：一是可以實現(xiàn)時間程序控制，電氣自動化控制設(shè)備可以按照預(yù)定的時間執(zhí)行各項操作指令；二是可以實現(xiàn)邏輯順序控制，即按照邏輯的先后順序精準(zhǔn)執(zhí)行各種操作指令；三是可以實現(xiàn)條件順序控制，當(dāng)條件滿足便可以執(zhí)行操作，反之則不能操作。以閉環(huán)過程控制為例，當(dāng)前PLC技術(shù)廣泛應(yīng)用在加熱爐、鍋爐、熱處理爐設(shè)備中，可以閉環(huán)控制溫度、壓力、流量、液位等模擬量，模擬量與數(shù)字量之間的A/D與D/A可以較容易實現(xiàn)?？偟膩碚f，PLC技術(shù)的功能是顯著有效的，可以廣泛應(yīng)用在電氣自動化控制中。

3 PLC技術(shù)的應(yīng)用

3.1故障排查

PLC技術(shù)應(yīng)用于機械電氣設(shè)備控制系統(tǒng)，使得控制系統(tǒng)可以動態(tài)檢測設(shè)備運行狀態(tài)，并將其形成信息反饋給相關(guān)工作人員。工作人員根據(jù)實時數(shù)據(jù)判定當(dāng)前每臺設(shè)備的運行狀態(tài)是否正常。當(dāng)其中某臺設(shè)備出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)會及時發(fā)出警報，提醒工作人員檢查維修相關(guān)的電氣設(shè)備。PLC控制系統(tǒng)反饋的具體信息，有助于工作人員準(zhǔn)確找到機械故障并進(jìn)行快速維修，大大縮短了故障排查時間，提高了維修效率。

3.2機械控制

傳統(tǒng)控制技術(shù)通常僅僅可以一對一控制設(shè)備，這導(dǎo)致其應(yīng)用受到了很大的局限，而現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中使用的機械設(shè)備類型、數(shù)量煩瑣，機械控制有著十分復(fù)雜的過程，加上機械設(shè)備長期在復(fù)雜的環(huán)境下運轉(zhuǎn)，出現(xiàn)故障的概率大大增加。利用PLC技術(shù)可以自動化控制機械電氣裝置，簡化、優(yōu)化電氣控制環(huán)節(jié)，將機械設(shè)備發(fā)生故障的概率降低。PLC技術(shù)將傳統(tǒng)的控制技術(shù)簡化，為線路傳輸提供便捷，將該技術(shù)應(yīng)用于機械電氣控制裝置中省略了返回系數(shù)、節(jié)點變位時間等程序，能夠大幅度提升數(shù)據(jù)的處理速度?，F(xiàn)如今，智能控制、電算化、自動化逐漸取代了傳統(tǒng)人工控制方式，將人為因素降低，提高了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

3.3模擬量控制

電氣自動控制過程中，電流、電壓、壓力、溫度的控制至關(guān)重要，若是進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)，則必須有力控制這些物理量。為發(fā)揮好PLC技術(shù)在模擬量控制中的效能，PLC制造商做了較多的研究，配置了模擬量與數(shù)字量可以相互轉(zhuǎn)換的A/D與D/A單元，無論是大型機還是小型機，均已經(jīng)較好地實現(xiàn)了模擬量控制。在A/D單元中，外電路的模擬量可以轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，并送入到PLC系統(tǒng)，而D/A單元可以將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量，送入到外部電路中。A/D單元中的A可能是電流、電壓，也可能是溫度，D/A單元中的A多是指電流或電壓。如果將A/D單元與D/A單元組合至一起，則模擬量控制的能力可以大大提高，甚至在控制模擬量的過程中可以同步控制開關(guān)量，其他的控制器沒有這一功能，進(jìn)一步凸顯了PLC技術(shù)的模擬量控制優(yōu)勢。目前來看，電氣自動化工程中所使用的大中型PLC模擬量控制能力很強，可以開方、插值和浮點操作，所產(chǎn)生的輸出可以由所有的計算機完成計算。

3.4 PLC技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)通信功能開發(fā)

網(wǎng)絡(luò)通信是PLC技術(shù)應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域之一。它的技術(shù)原理是將PLC連接因特網(wǎng)，使其具備網(wǎng)絡(luò)通信功能。為強化PLC功能，可以在PLC系統(tǒng)里內(nèi)置Web服務(wù)器。當(dāng)前，許多科技公司投入大量資源開展研究，已經(jīng)將PLC與因特網(wǎng)及Web連接，獲取更多技術(shù)支持。科技公司推出許多新型產(chǎn)品，產(chǎn)品提升了連接速度、實現(xiàn)了多軌道運行、優(yōu)化了連接操作系統(tǒng)、實現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)視和動態(tài)訪問，且PLC可編程控制器工作穩(wěn)定使用壽命長，部分PLC可以連續(xù)工作運行20-30年。

結(jié)語

總之，在機械電氣控制裝置中，應(yīng)用PLC技術(shù)能夠在提高機械自動化控制能力的同時，加強綜合應(yīng)用效率的提升，提高電氣控制裝置的自動化控制水平。本文以普通機床改造為例，分析了PLC技術(shù)的具體應(yīng)用措施，這為推動機床朝著機械自動化方向發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。

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