機(jī)電自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201714144

摘要：隨著我國工業(yè)領(lǐng)域的迅速發(fā)展，技術(shù)也持續(xù)更新，但是工業(yè)的整體水平仍然較世界上先進(jìn)的技術(shù)水平具有較大的差距，需要不斷的進(jìn)行進(jìn)一步的技術(shù)優(yōu)化和改進(jìn)。將PLC應(yīng)用于電動(dòng)動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中，不僅實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的高效控制，而且節(jié)約了資金投入和人力資源使用量，提高了控制精度。本文就機(jī)電自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的討論。

關(guān)鍵詞：機(jī)電自動(dòng)化控制；PLC技術(shù)；應(yīng)用

一、PLC技術(shù)概述

PLC就是一類可編程邏輯控制器，這一系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)是外處理器，通過自動(dòng)控制，來保證互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)以及通信技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。是一類新近開發(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)。上世紀(jì)七十年代，PLC技術(shù)開始在世界范圍內(nèi)得到應(yīng)用和發(fā)展，并且在機(jī)電自動(dòng)化中具有較為廣泛和高效的應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，PLC技術(shù)與之結(jié)合，構(gòu)成了一類由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)主要控制功能的，電氣儀表一體化的模式，伴隨著科技的進(jìn)步，今后的PLC系統(tǒng)將不僅僅作為一個(gè)基礎(chǔ)形式的系統(tǒng)，會(huì)逐漸發(fā)展成為一個(gè)綜合性較強(qiáng)、開放形式的分布范圍更廣的可應(yīng)用系統(tǒng)。

（一）技術(shù)特點(diǎn)

基于PLC技術(shù)綜合了多種先進(jìn)的技術(shù)和方法，所以可以抵抗不同形式的干擾，同時(shí)可靠性和穩(wěn)定性較高，和傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比較，不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且具有極強(qiáng)的可操作性，操縱人員的工作簡單便捷，同時(shí)，極大的提高了管控質(zhì)量，在實(shí)際應(yīng)用中，PLC技術(shù)通過對(duì)提醒圖編程方式的利用，來保證操作人員全面、準(zhǔn)確的接受信息，并且保證操作方便，維護(hù)簡單，在維護(hù)方面具有較低的資金投入量。

（二）技術(shù)應(yīng)用的可行性

機(jī)電自動(dòng)化控制主要包括兩種形式，分別為PLC控制和繼電器控制，隨著繼電器控制應(yīng)用范圍的拓展，已經(jīng)逐步暴露出很多弊端和不足，不能很好地滿足生產(chǎn)的實(shí)際要求，當(dāng)PLC技術(shù)迅速發(fā)展，其應(yīng)用范圍得到了極大的拓展，機(jī)電控制技術(shù)在機(jī)電領(lǐng)域中已經(jīng)極少應(yīng)用。PLC技術(shù)的設(shè)計(jì)工作主要是針對(duì)不同的工業(yè)環(huán)境來說的，同時(shí)考慮了可編程以及存儲(chǔ)設(shè)備的性能、存儲(chǔ)能力、控制能力以及運(yùn)算能力。將模擬量以及控制量有機(jī)的結(jié)合起來，來對(duì)生產(chǎn)過程以及機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行有效的控制。

二、PLC技術(shù)在機(jī)電工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

PLC技術(shù)在發(fā)展初期就在機(jī)電自動(dòng)化控制中取得了廣泛的應(yīng)用。經(jīng)過了一段時(shí)間的發(fā)展，已經(jīng)基本可以符合工業(yè)的生產(chǎn)要求，之后，再將其應(yīng)用于機(jī)電自動(dòng)化控制與管理中。隨著可編程邏輯控制系統(tǒng)完善程度的不斷提高，其在機(jī)電自動(dòng)化控制中的應(yīng)用也日趨廣泛，地位不斷提升，所以引起了管理人員的極大關(guān)注。

（一）開關(guān)量控制中的應(yīng)用

將可編程邏輯控制系統(tǒng)應(yīng)用于機(jī)電控制中，可以憑借其邏輯性以及可存儲(chǔ)性的功能融入到虛擬繼電設(shè)備的應(yīng)用中。一般來說，在機(jī)電設(shè)備進(jìn)行接通和斷開操作時(shí)，通常需要經(jīng)歷較長的時(shí)間，所以無法對(duì)其進(jìn)行短路保護(hù)。隨著可編程邏輯控制系統(tǒng)應(yīng)用范圍的拓展，技術(shù)人員已經(jīng)通過相應(yīng)的措施來解決系統(tǒng)中存在的不足，可以通過將可編程邏輯控制系統(tǒng)加入到自動(dòng)切換系統(tǒng)中，使系統(tǒng)的反應(yīng)速度得到改善，使系統(tǒng)的運(yùn)行效率有效提高，上述內(nèi)容就是在開關(guān)控制中可編程邏輯控制技術(shù)的應(yīng)用。

（二）順序控制方面

針對(duì)汽車制造單位來說，應(yīng)用可編程邏輯控制系統(tǒng)的目的是將其作為主要的順序控制來應(yīng)用的。汽車的生產(chǎn)線可以分為沖壓、焊接、安裝以及表面處理四個(gè)環(huán)節(jié)，每一環(huán)節(jié)每一個(gè)生產(chǎn)過程中都應(yīng)該合理應(yīng)用可編程邏輯控制程序。在沖壓環(huán)節(jié)中，應(yīng)該合理應(yīng)用機(jī)械手控以及可編程邏輯控制技術(shù)，這一階段，如果自動(dòng)化系統(tǒng)不能全面的發(fā)揮作用，將會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)效率的降低，所以，工作人員必須科學(xué)的對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行組合和應(yīng)用，自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要有三個(gè)主要內(nèi)容，分別為現(xiàn)場傳感設(shè)備、主站部分以及遠(yuǎn)程控制部分，只有這樣，才能使可編程邏輯控制系統(tǒng)的功能得到全面的發(fā)揮。實(shí)現(xiàn)對(duì)其高效率的使用。

三、PLC技術(shù)在汽車制造中的關(guān)鍵點(diǎn)

PLC的主要應(yīng)用行業(yè)中，排名第一的是冶金行業(yè)，排名第二的行業(yè)就是汽車制造業(yè)，所以，技術(shù)人員必須明確在機(jī)電自動(dòng)化控制過程中PLC的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)，保證可編程控制系統(tǒng)的使用性能。在對(duì)設(shè)備進(jìn)行安裝、調(diào)試或者設(shè)計(jì)的過程中，必須對(duì)設(shè)備的性能給予足夠的重視力度，做好不同部門與不同環(huán)節(jié)的配合，實(shí)現(xiàn)問題的合理解決，同時(shí)，廠家需要使其生產(chǎn)能力得到提高，避免系統(tǒng)受到干擾。在系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，要做好下述幾個(gè)關(guān)鍵性問題。

（一）避免信號(hào)的干擾

基于可編程邏輯控制器在應(yīng)用過程中的特點(diǎn)，必須具有準(zhǔn)確的信號(hào)輸入，所以要盡可能降低雜波對(duì)其進(jìn)行干擾，否則，信號(hào)的準(zhǔn)確程度將會(huì)降低，計(jì)算出現(xiàn)較大的誤差。

（二）避免電源干擾

盡管PLC技術(shù)的抗干擾能力較強(qiáng)，但是基于電源具有較強(qiáng)的干擾性，所以如果系統(tǒng)要求極高的可靠性和穩(wěn)定性，就必須應(yīng)用帶有屏蔽工能的變壓設(shè)備，避免普通形式的整流電路對(duì)PLC造成影響。

（三）減少環(huán)境影響

要想保證PLC系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須保證其環(huán)境溫度在0攝氏度55攝氏度的范圍內(nèi)，控制空氣的濕度數(shù)值不高于百分之八十五，不允許大量的具有腐蝕性的氣體在空氣當(dāng)中，包括硫化氫和氯化氫，同時(shí)，要盡可能降低空氣中的粉塵含量，如果不能合理的降低，可以通過對(duì)PLC設(shè)備進(jìn)行保護(hù)的方式，來實(shí)現(xiàn)良好的密封。

（四）控制震動(dòng)影響

很多的直流調(diào)速電路和交流變頻電路都涉及到編碼設(shè)備向PLC返回電機(jī)轉(zhuǎn)速的應(yīng)用，以保證對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)，技術(shù)人員可以盡可能的減少編碼設(shè)備震動(dòng)的頻率，以保證安裝的精度和電機(jī)的實(shí)際同軸度相一致，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)的穩(wěn)定性。

綜上所述，PLC技術(shù)自上世紀(jì)應(yīng)用以來，在機(jī)電領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍不斷拓展，具有極強(qiáng)的穩(wěn)定性，極高的安全性，可以抵抗不同種類的干擾，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)繼電器的弊端和不足，將計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與PLC技術(shù)相結(jié)合，更好的發(fā)揮了控制效果，提高了生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，減少了員工的工作強(qiáng)度，促進(jìn)了我國機(jī)電領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。

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作者簡介：張世壽（1989），男，青海人，本科，工程師，研究方向：企業(yè)信息化及工業(yè)自動(dòng)化。