工業(yè)電氣自動化領(lǐng)域PLC電路的實踐探討

■ 莫艷

哈爾濱漢唐新源科技發(fā)展有限公司 150046

前言

PLC英文全稱為“Programmable Logoc Controller”，中文譯為“可編程邏輯控制器”，該技術(shù)最早起源于20世紀(jì)60年代，主要用于解決美國工業(yè)生產(chǎn)體系中繼電器、接觸器控制系統(tǒng)噪聲大、維護(hù)困難等問題。隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC通過與微處理器相結(jié)合，賦予了PLC更多更強(qiáng)大的功能，例如數(shù)據(jù)傳輸處理、運算等功能。并在工業(yè)自動化領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，對于促進(jìn)我國工業(yè)生產(chǎn)自動化水平提升具有重要的現(xiàn)實意義。

1 PLC優(yōu)點分析

PLC從本質(zhì)上來看即是一種用于工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)控制的“微型計算機(jī)”， 在工業(yè)控制中具有如下優(yōu)點：一是編程簡單易控制，操作更加簡便。在實際進(jìn)行PLC編程時，主要應(yīng)用的是邏輯圖、繼電器梯形圖等，相對于微型處理器，操作指令更少，更加易于操作。并且在具體安裝應(yīng)用上，相對于計算機(jī)系統(tǒng)而言，不需要專用機(jī)房，也不需要輔以配套的屏蔽措施，只需要將執(zhí)行機(jī)構(gòu)正確連接到PLC的I/O 接口端，即可以正常使用工作。二是具有非常高的穩(wěn)定可靠性能，由于在PLC中，很多都是采用的單片微型計算機(jī)，因此本身有著非常高的集成度，再加上PLC自身具備自我診斷及其相應(yīng)PLC電路保護(hù)功能，因此使得PLC具有非常高的穩(wěn)定可靠性。三是應(yīng)用組合較為靈活，由于PLC本身結(jié)構(gòu)為“積木式結(jié)構(gòu)”，因此用戶可以結(jié)合自身控制功能需求，在實際應(yīng)用時進(jìn)行靈活拆裝組合，改變控制系統(tǒng)模塊與功能，在工業(yè)控制系統(tǒng)中有著非常好的適用性。

2 工業(yè)電氣自動化領(lǐng)域PLC電路實踐探討

PLC 電路一般會采用光電耦合器件，主要目的是實現(xiàn)自身電路與工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)隔離，有效提升工業(yè)電氣自動化水平，并在工業(yè)電氣自動化領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。

2.1 PLC在機(jī)床系統(tǒng)中的應(yīng)用實踐

電氣控制是我國機(jī)床系統(tǒng)常用的一種運行控制手段，在實際應(yīng)用過程中，主要是通過控制繼電器來實現(xiàn)對機(jī)床系統(tǒng)控制運行。但這種傳統(tǒng)的控制方式存在很多弊端，例如很容易出現(xiàn)接觸不良、無觸動等問題，不僅嚴(yán)重擾亂正常的工業(yè)生產(chǎn)，并且拉低了生產(chǎn)運行效率，再加上這種控制方式需要消耗大量能源，并且穩(wěn)定性也比較差，經(jīng)常發(fā)生故障，對于我國工業(yè)生產(chǎn)自動化功能實現(xiàn)造成了嚴(yán)重的阻礙。然而通過在機(jī)床系統(tǒng)中應(yīng)用PLC電路，在PLC系統(tǒng)幫助下，有效將機(jī)床各種控制功能集成在一起，通過統(tǒng)一對機(jī)床運行數(shù)據(jù)進(jìn)行編程，可以實現(xiàn)機(jī)床系統(tǒng)實時、精準(zhǔn)化控制，有效規(guī)范了機(jī)床系統(tǒng)控制流程，提高了機(jī)床系統(tǒng)運行效率，減少了機(jī)床故障發(fā)生概率，從而節(jié)約了維護(hù)費用，有效降低生產(chǎn)成本，更有利于企業(yè)市場核心競爭力提升，真正實現(xiàn)了機(jī)械系統(tǒng)自動化控制。更為重要的是，在應(yīng)用PLC電路的形勢下，得益于PLC本身具備強(qiáng)大的自我診斷能力，通過收集分析機(jī)床系統(tǒng)日常運行數(shù)據(jù)，能夠準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)異常，快速檢測出機(jī)床存在故障問題，從而有效提升了機(jī)床運行穩(wěn)定性，PLC在機(jī)床系統(tǒng)的應(yīng)用，賦予了機(jī)床更為強(qiáng)大的控制功能，取代了很多機(jī)床功能構(gòu)件，使得機(jī)床結(jié)構(gòu)越來越簡單，更有利于實現(xiàn)機(jī)床自動化控制發(fā)展。

2.2 PLC電路在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用實踐

數(shù)控系統(tǒng)功能實現(xiàn)離不開PLC電路的應(yīng)用。在當(dāng)前的數(shù)控系統(tǒng)中，PLC主要有3種應(yīng)用方式，分別為電位控制系統(tǒng)、直線控制系統(tǒng)、連續(xù)控制系統(tǒng)。從我國當(dāng)下數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展來看中，主要在兩種裝置中應(yīng)用了PLC電路技術(shù)，并且在功能實現(xiàn)及應(yīng)用范圍上有著很大的不同。一種是全功能數(shù)控裝置，該裝置在PLC的應(yīng)用協(xié)助下，能夠全面滿足數(shù)控系統(tǒng)在機(jī)械加工方面的功能要求，針對板、管等機(jī)械加工都能夠?qū)崿F(xiàn)良好的應(yīng)用。但該裝置也有一定的缺陷，即前期投入成本相對較高，若企業(yè)在生產(chǎn)方面需求較為單一，則不適合選用這種基于PLC的全功能數(shù)控裝置，性價比相對較低。另一種是基于PLC系統(tǒng)控制的單板機(jī)數(shù)控裝置，通過將PLC電路技術(shù)與單板機(jī)數(shù)控機(jī)械相融合，賦予數(shù)控系統(tǒng)良好的電路控制功能。有效解決了單板機(jī)中硬件、接口、驅(qū)動電路的穩(wěn)定性差問題，非常適合于中小型企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展需求。在實際應(yīng)用基于PLC的數(shù)控系統(tǒng)裝置時，需要結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實際需求，謹(jǐn)慎選擇。

2.3 在煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用實踐

PLC基于強(qiáng)大的控制功能，在多個工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中均得到了廣泛的應(yīng)用，例如煤礦工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域、機(jī)械制造領(lǐng)域、鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域、電力領(lǐng)域等。其中在煤礦工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中應(yīng)用PLC電路技術(shù)，能夠有效提升煤礦生產(chǎn)電氣自動化水平，大大提升煤礦生產(chǎn)效率，減小煤礦生產(chǎn)安全事故發(fā)生的概率。例如在煤礦生產(chǎn)通風(fēng)自動化系統(tǒng)中應(yīng)用PLC電路控制系統(tǒng)，再輔以一些必要的傳感器裝置，利用這些傳感裝置，能夠?qū)⒄麄€煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)連接起來，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控控制，甚至能夠?qū)崿F(xiàn)無人值守，自動化生產(chǎn)。另一方面，在PLC檢測程序的幫助下，能夠為檢修人員提供更多的資料信息，更有利于檢修人員進(jìn)行故障查詢，有效提升故障檢修效率。若傳感器出現(xiàn)故障，在PLC電路技術(shù)的幫助下，直接進(jìn)行線路連接，即可實現(xiàn)故障檢測與維修，不再需要對電動機(jī)與通風(fēng)機(jī)進(jìn)行檢查，降低維護(hù)工作量，有效避免了檢查過程中安全事故問題發(fā)生。此外，在煤炭裝運系統(tǒng)中，通過應(yīng)用PLC，可以實現(xiàn)自動裝車。在裝車自動化控制系統(tǒng)中，主要應(yīng)用了PLC工業(yè)控制計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)版組態(tài)軟件，主要負(fù)責(zé)產(chǎn)品倉倉位的檢測和信號的輸出、閘門控制等，有效提高了煤礦生產(chǎn)的效率。

3 總結(jié)

綜上所述，PLC電路在工業(yè)自動化領(lǐng)域中有著非常廣泛的應(yīng)用，并發(fā)揮著非常重要的作用，因此需要相關(guān)人員充分認(rèn)識到PLC電路在工業(yè)自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用優(yōu)勢，加強(qiáng)對PLC技術(shù)的研究，從而充分發(fā)揮出PLC電路在工業(yè)自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用價值，推動我國工業(yè)實現(xiàn)平穩(wěn)順利發(fā)展。