PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的科學(xué)應(yīng)用

王子煜 宋國(guó)品

摘要：近些年來，經(jīng)濟(jì)全球化趨勢(shì)的日漸增強(qiáng)不僅為我國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了更多的機(jī)遇與拓展空間，同時(shí)也在一定程度上提高了對(duì)機(jī)械電氣控制裝置的功能性要求。為此，企業(yè)在這一背景下要想進(jìn)一步優(yōu)化機(jī)械電氣控制裝置的性能，提升其工作效率，就要充分發(fā)揮與應(yīng)用PLC技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。并借助PLC技術(shù)優(yōu)勢(shì)來不斷提升企業(yè)自身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，保持良好的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，并在有效提高各項(xiàng)工業(yè)生產(chǎn)效率的同時(shí)確保我國(guó)工業(yè)化經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步增長(zhǎng)。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);機(jī)械電氣;控制裝置;實(shí)踐探索

一、PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的實(shí)踐

1.1基本控制系統(tǒng)中的實(shí)踐

在基本控制系統(tǒng)中，PLC技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用主要體現(xiàn)為方案設(shè)計(jì)這一方面。在對(duì)基本控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要綜合考慮影響PLC技術(shù)在基本控制系統(tǒng)中各個(gè)因素。例如，電氣設(shè)備的數(shù)量、電氣設(shè)備的型號(hào)、通信信息的類型以及PLC技術(shù)等相關(guān)因素。設(shè)計(jì)人員在對(duì)上述情況進(jìn)行充分的了解后，在對(duì)圖紙展開合理化設(shè)計(jì)，進(jìn)一步優(yōu)化PLC技術(shù)在基本控制系統(tǒng)各項(xiàng)功能中的應(yīng)用。

1.2集成控制系統(tǒng)中的實(shí)踐

對(duì)于機(jī)械電氣控制裝置來說，其中有部分部件是屬于集中式控制系統(tǒng)的，一部分是PLC中央系統(tǒng)，另外一部分是其他類型的機(jī)械電氣設(shè)備。在正常情況下，工作人員都是依據(jù)機(jī)械電氣控制的具體要求，通過機(jī)械電氣控制裝置與PLC中央系統(tǒng)的連接來完成控制操作的。但在中央結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，雖然集成控制系統(tǒng)具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)流程便捷這一優(yōu)勢(shì)，但其結(jié)構(gòu)形式上卻會(huì)存在一定的弊端。具體表現(xiàn)如下：由于集成控制系統(tǒng)中的機(jī)械電氣設(shè)備是連接控制裝置，因此一旦其中某個(gè)機(jī)械電氣設(shè)備發(fā)生故障，整個(gè)系統(tǒng)就會(huì)陷入癱瘓狀態(tài)，此時(shí)就需要關(guān)閉中央控制機(jī)后，才可以對(duì)整個(gè)集成控制系統(tǒng)實(shí)施維修。

1.3分散控制系統(tǒng)中的實(shí)踐

分散型控制系統(tǒng)主要是通過PLC控制系統(tǒng)來對(duì)分散在不同部分的控制系統(tǒng)進(jìn)行集中控制的。在控制分散型的控制系統(tǒng)的過程中，不僅需要同時(shí)應(yīng)用到計(jì)算機(jī)技術(shù)與電子通訊技術(shù)，同時(shí)也要將分散在不同區(qū)域的機(jī)械電子設(shè)備有效的連接起來，以此來保證不同部位機(jī)械電子設(shè)備間的信息傳輸。另外，在應(yīng)用分散型控制系統(tǒng)期間，控制系統(tǒng)可以同時(shí)完成對(duì)多臺(tái)設(shè)備的集中控制，并進(jìn)一步強(qiáng)化各生產(chǎn)流程中的信息管理與控制。

1.4邏輯開關(guān)中的實(shí)踐

開關(guān)量邏輯在PLC技術(shù)的實(shí)踐與運(yùn)用當(dāng)中是十分重要的組成部分。沒有邏輯開關(guān)，PLC技術(shù)就無法有效的應(yīng)用到各種機(jī)械電氣控制裝置的運(yùn)行過程當(dāng)中。而在具體實(shí)踐中，PLC技術(shù)與其他配件的結(jié)合不僅可以替代繼電器在電子機(jī)械控制系統(tǒng)中的重要地位，同時(shí)也能夠通過與邏輯開關(guān)的結(jié)合。在機(jī)械電子控制系統(tǒng)與生產(chǎn)線連接的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)線中不同設(shè)備的高效控制與有效連接，進(jìn)而大大提升生產(chǎn)線中各個(gè)設(shè)備組合的合理性與協(xié)調(diào)的高效性，進(jìn)一步提高整個(gè)生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率與總體銷量。

二、PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用

2.1PLC技術(shù)網(wǎng)絡(luò)通信功能的開發(fā)

網(wǎng)絡(luò)通信能力是PLC技術(shù)最前沿的技術(shù)應(yīng)用之一，其原理是為PLC提供連接Ethernet（以太網(wǎng)）的接口部件，從而使PLC具備網(wǎng)絡(luò)通信的功能，如果在PLC系統(tǒng)內(nèi)內(nèi)置Web服務(wù)器，則可以進(jìn)一步強(qiáng)化PLC的功能。為使PLC能夠連接到Ethernet與Web，從而獲取更多的技術(shù)支持，很多科技公司投入了大量資源進(jìn)行研究，同時(shí)也推出了相應(yīng)的產(chǎn)品，如Schneider公司推出的新型快速模件，該模件能夠基于PLC運(yùn)行，且能夠?qū)LC與Ethernet的連接速度提升至10/100Mb/s，其他科技公司也推出了相應(yīng)的產(chǎn)品，要么能夠使PLC與Ethernet或Web的連接實(shí)現(xiàn)多軌道運(yùn)行，要么就是對(duì)其連接后的操作系統(tǒng)進(jìn)行了高水準(zhǔn)的優(yōu)化，而Advantech公司則推出了嵌入web服務(wù)器軟件的新產(chǎn)品，該產(chǎn)品允許工業(yè)用戶將任何機(jī)器與PLC及監(jiān)控系統(tǒng)連接，能夠?qū)崿F(xiàn)從任何環(huán)境通過Internet進(jìn)行實(shí)時(shí)訪問，同時(shí)還能監(jiān)視并控制相應(yīng)的設(shè)備或系統(tǒng)。換句話來說，就是能夠幫助PLC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。但由于這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展時(shí)間有限，還存在通信協(xié)議及網(wǎng)絡(luò)安全等問題需要解決，因此該技術(shù)仍處于試驗(yàn)階段，尚未能夠得到廣泛地推廣與應(yīng)用。

2.2開關(guān)量邏輯控制

對(duì)于PLC技術(shù)而言，其基本運(yùn)行基礎(chǔ)是對(duì)開關(guān)量進(jìn)行邏輯控制。本質(zhì)上是通過對(duì)PLC技術(shù)及相關(guān)設(shè)備的應(yīng)用使之取代繼電器，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電路邏輯的控制。在應(yīng)用PLC技術(shù)控制開關(guān)量邏輯控制系統(tǒng)時(shí)，并不僅僅針對(duì)單臺(tái)設(shè)備進(jìn)行控制，還需要將其接入到生產(chǎn)線路中，以使不同設(shè)備之間的組合及協(xié)調(diào)能夠得到有效控制，從而使之擁有高水準(zhǔn)的一致性。

2.3對(duì)PLC系統(tǒng)控制實(shí)例進(jìn)行分析

PLC系統(tǒng)的控制還能應(yīng)用到智能設(shè)備中。以智能軌道車的控制為例，該設(shè)備結(jié)構(gòu)具有高度復(fù)雜性，由包括車輪結(jié)構(gòu)、導(dǎo)向結(jié)構(gòu)、轎廂結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、底盤結(jié)構(gòu)、定位系統(tǒng)、安全檢測(cè)結(jié)構(gòu)、導(dǎo)軌及供電系統(tǒng)等眾多部分組成，每個(gè)部分都具有各自的作用，并且需要在不同組成部分之間實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)工作，以使智能軌道車的運(yùn)行能夠完成相應(yīng)的生產(chǎn)要求（主要是不同情況下功能的調(diào)整及速度的變化），具有較高的工作難度。PLC技術(shù)應(yīng)用在對(duì)智能軌道車進(jìn)行控制時(shí)，能夠?qū)壍儡嚦鋈敫魃a(chǎn)環(huán)境的時(shí)間及各階段不同工作目的進(jìn)行分析與優(yōu)化，并將結(jié)果反饋到控制系統(tǒng)，以使智能軌道車能夠優(yōu)化工作流程，從而使工業(yè)生產(chǎn)效率得到有效提升。由此可見，PLC技術(shù)的大量應(yīng)用能夠在很大程度上促進(jìn)工業(yè)及其它各行業(yè)的發(fā)展，并對(duì)不同行業(yè)安全系數(shù)及控制水平的提升產(chǎn)生積極影響。此外，通過PLC技術(shù)的智能功能，能使設(shè)備在運(yùn)行過程中的擁堵或其他機(jī)械問題得到有效解決，保障了相關(guān)設(shè)備在使用過程中的安全，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程中的成本控制。

2.4運(yùn)動(dòng)控制

PLC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)一定水平的直線運(yùn)行或圓周運(yùn)行。一般情況下，傳統(tǒng)機(jī)械電氣控制在對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行分析時(shí)，會(huì)直接將分析結(jié)果作用于執(zhí)行機(jī)構(gòu)及傳感器，這種控制方式在靈活性上表現(xiàn)較差;而PLC控制系統(tǒng)可以通過對(duì)運(yùn)動(dòng)模塊的控制來規(guī)劃?rùn)C(jī)械設(shè)備的運(yùn)行規(guī)律與距離。以部分玻璃生產(chǎn)加工設(shè)備為例，這種設(shè)備中的位置控制就是PLC運(yùn)動(dòng)控制下的產(chǎn)物，其主要控制方式是通過運(yùn)用多軸位置控制模塊來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電氣的控制器，或是驅(qū)動(dòng)伺服驅(qū)動(dòng)器。除此之外，PLC技術(shù)的運(yùn)動(dòng)控制還有其他的控制方式。

三、結(jié)語(yǔ)

綜合情況，不難看出PLC技術(shù)在對(duì)機(jī)械電氣控制裝置的優(yōu)化升級(jí)上能夠起到很大作用，同時(shí)也能夠有效降低機(jī)械電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障的概率，對(duì)其運(yùn)行的穩(wěn)定性也有相當(dāng)程度的提升。因此，相關(guān)產(chǎn)業(yè)應(yīng)大力推動(dòng)該技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用，以使行業(yè)發(fā)展的智能化水平得到有效推動(dòng)。

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