關(guān)于電氣自動(dòng)化控制裝置的論述

王沙沙

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)迅猛發(fā)展，目前已經(jīng)在很多領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用。PLC技術(shù)作為自動(dòng)化領(lǐng)域的佼佼者，使其真正意義上應(yīng)用到實(shí)際中，并充分的發(fā)揮作用，才是研制此項(xiàng)技術(shù)的意義。筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，主要針對(duì)電氣自動(dòng)化中，自動(dòng)化控制裝置PLC技術(shù)進(jìn)行分析與討論。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；自動(dòng)化控制裝置；設(shè)備；技術(shù)

1 自動(dòng)化控制設(shè)備——PLC

自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)不斷提高，自動(dòng)化產(chǎn)品不斷普及、智能家居的應(yīng)用、智能交通的不斷發(fā)展，都為電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)提供了廣闊的發(fā)展前景。自動(dòng)化設(shè)備的利用，大大地提升了工作人員的勞動(dòng)效率，改善了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，從而推動(dòng)著工業(yè)水平不斷向前發(fā)展。在自動(dòng)化控制領(lǐng)域，PLC是一種重要的控制設(shè)備。目前，世界上有200多廠家生產(chǎn)300多品種PLC產(chǎn)品，應(yīng)用在汽車、糧食加工、化學(xué)/制藥、金屬/礦山、紙漿/造紙等行業(yè)。PLC是一種建立在計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)技術(shù)基礎(chǔ)上的電子裝置，采用具有可編程序功能的存儲(chǔ)器，能夠進(jìn)行內(nèi)部各種運(yùn)算，并借助模擬式或數(shù)字式的輸入輸出接口，對(duì)各種機(jī)械產(chǎn)生過(guò)程進(jìn)行控制。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，大量的開關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集?？删幊炭刂破鱌LC是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存貯器，用來(lái)在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。

2 電氣自動(dòng)化控制裝置類型

PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中應(yīng)用是非常有必要的，它彌補(bǔ)了以往機(jī)械電氣裝置存在的不足，使機(jī)械電氣控制裝置的應(yīng)用水平有很大程度的提高。目前，應(yīng)用于機(jī)械電氣裝置中的PLC技術(shù)主要一兩種類型存在，即FCS系統(tǒng)和DCS系統(tǒng)。

2.1 FCS系統(tǒng)

FCS系統(tǒng)的全稱是現(xiàn)場(chǎng)總線型控制系統(tǒng)，其是PLC技術(shù)在機(jī)械電器裝置中具體應(yīng)用的形式之一，主要的作用是促使機(jī)械電器裝置實(shí)現(xiàn)智能化和自動(dòng)化。通過(guò)PLC技術(shù)構(gòu)建的FCS系統(tǒng)就是一種通信網(wǎng)絡(luò)，具有良好的應(yīng)用性。因?yàn)?，它是一種網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)多、雙向的、總線式的一全新型的數(shù)字通信，可以為機(jī)械電器裝置提供良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，促使裝置具有良好的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和應(yīng)用，從而優(yōu)化機(jī)械生產(chǎn)?？傮w來(lái)說(shuō)，F(xiàn)CS系統(tǒng)在機(jī)械專電氣裝置中主要是為其提供良好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，促使裝置的功能在網(wǎng)絡(luò)支持下更加智能，并自動(dòng)完成某些項(xiàng)目，進(jìn)而提升裝置的應(yīng)用效果。

2.2 DCS系統(tǒng)

DCS系統(tǒng)集散型控制系統(tǒng)，這一系統(tǒng)也是PLC技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械電氣控制裝置的形勢(shì)體現(xiàn)，主要發(fā)揮出了對(duì)機(jī)械電氣控制裝置的分散式控制作用，通過(guò)這種集中式的管理，直接最大限度的分離出在機(jī)械電氣控制裝置當(dāng)中最為危險(xiǎn)的部分，并據(jù)此來(lái)做好真正有效的監(jiān)督與控制。通常來(lái)說(shuō)，DCS系統(tǒng)本身所發(fā)揮出來(lái)的作用也是為了能夠保障其機(jī)械電氣控制裝置的安全穩(wěn)定性，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)其高效的應(yīng)用。同時(shí)PLC技術(shù)組合而成的DCS系統(tǒng)能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)促使DCS系統(tǒng)非常準(zhǔn)確的接受到來(lái)自監(jiān)測(cè)站以及現(xiàn)場(chǎng)控制站等多方面場(chǎng)所帶來(lái)的信息。通過(guò)將這些信息的有效處理及整合，真正實(shí)現(xiàn)相應(yīng)控制裝置能夠達(dá)到最佳的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。而且一旦這種裝置產(chǎn)生故障時(shí)，這一系統(tǒng)也將會(huì)第一時(shí)間獲知信息，并以此來(lái)分散相應(yīng)的故障部分，自動(dòng)調(diào)整相應(yīng)裝置，以此來(lái)避免其故障部分直接對(duì)整個(gè)裝置產(chǎn)生影響。

3 PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用

憑借自身的自診功能以及超強(qiáng)的抗干擾能力，PLC逐漸在電氣控制系統(tǒng)中也得到應(yīng)用并改善了系統(tǒng)的安全可靠性，刺痛的常見故障也由于PLC的應(yīng)用而得到有效控制。

3.1 分析原理圖

原理圖在PLC技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中起著指導(dǎo)性作用，引領(lǐng)PLC技術(shù)在整個(gè)機(jī)械電氣控制系統(tǒng)中的前進(jìn)方向，所以在PLC技術(shù)應(yīng)用之前必須對(duì)原理圖實(shí)行檢查和分析，確保無(wú)誤方可投入實(shí)施。原理圖分析首先需要把握電路圖中的基礎(chǔ)電氣設(shè)備，如電動(dòng)機(jī)等，在電路圖的關(guān)鍵位置一定要用鮮明的標(biāo)記標(biāo)注起來(lái)。在電路圖的繪制檢驗(yàn)過(guò)后發(fā)現(xiàn)沒(méi)有紕漏之際便可以進(jìn)行電路的識(shí)別環(huán)節(jié)，認(rèn)清電路的控制電器和保護(hù)裝置，避免相關(guān)工作人員在實(shí)際操作過(guò)程中找不著對(duì)應(yīng)的器件，造成了不必要的損失。保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械電氣裝置中的任何一條電路的良好保護(hù)，除開必要舍棄的電路，任何電路裝置處一般都設(shè)有保護(hù)裝置。最后是要確保電源的供電無(wú)誤，電源是機(jī)械電氣裝置的運(yùn)行動(dòng)力，保證電流的暢通對(duì)于以后工作的開展有著一定的積極作用。

3.2 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與選擇

現(xiàn)以煤炭分裝器為例對(duì)基于PLC技術(shù)的控制系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。分裝器主要由攔包機(jī)、導(dǎo)料擺板、氣動(dòng)系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等幾部分組成。其功能實(shí)現(xiàn)主要通過(guò)，在分料皮帶上安置多組光電感應(yīng)器來(lái)識(shí)別煤炭進(jìn)入分裝箱的情況，并由PLC控制系統(tǒng)對(duì)進(jìn)入分裝箱的距離進(jìn)行時(shí)間換算，然后在操作臺(tái)上利用軟件實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制功能。該系統(tǒng)能夠?qū)Ψ盅b的重量進(jìn)行設(shè)定，在出現(xiàn)擁堵現(xiàn)象時(shí)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)斷電，起到一定的自我保護(hù)作用。因此，在PLC選型上可選擇日本OMRON小型PLC控制器；在I/O點(diǎn)數(shù)設(shè)定上，可控制在輸入24，輸出16，共40點(diǎn)，選取60為宜。下面進(jìn)行相應(yīng)程序和回路的設(shè)計(jì)。

3.3 分散控制系統(tǒng)

在分散控制系統(tǒng)中，PLC需要分開處理所有控制對(duì)象，并且PLC之間可以通過(guò)信號(hào)的傳遞來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的連鎖反應(yīng)，進(jìn)而完成分散控制系統(tǒng)的控制任務(wù)。分散控制系統(tǒng)不同生產(chǎn)線之間通過(guò)數(shù)據(jù)進(jìn)行連接，因此其采用的是多臺(tái)機(jī)械生產(chǎn)線控制。由于控制對(duì)象都是有不同的PLC所控制的，因此假如其中的某一臺(tái)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)故障，不會(huì)影響到其它生產(chǎn)線的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC在分散控制系統(tǒng)中的應(yīng)用正在努力將其與過(guò)程控制結(jié)合起來(lái)，進(jìn)而更高效地完成控制任務(wù)。

結(jié)束語(yǔ)

從我國(guó)現(xiàn)階段機(jī)械電氣行業(yè)的發(fā)展情況看來(lái)，PLC作為一項(xiàng)熱門技術(shù)，在相關(guān)配置和技術(shù)含量上都達(dá)到了較高的標(biāo)準(zhǔn)，可以對(duì)機(jī)械電氣控制裝置實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)保護(hù)，有利于企業(yè)生產(chǎn)和加工的有序進(jìn)行，這對(duì)整個(gè)機(jī)械電氣控制行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了一定的促進(jìn)作用。機(jī)械設(shè)備采用PLC控制后，原先復(fù)雜的繼電器邏輯被省略，優(yōu)化了結(jié)構(gòu)，節(jié)省了人力物力，也改善了系統(tǒng)穩(wěn)定性。另外，PLC的使用維護(hù)較為簡(jiǎn)潔，具有電氣背景的工程師很容易上手。多方面優(yōu)勢(shì)使得PLC在工控領(lǐng)域占據(jù)重要地位。

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