機(jī)電自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用

陳龍　洪騰飛　張千朋

摘要：文章從PLC技術(shù)及其在機(jī)電控制中的應(yīng)用優(yōu)勢分析入手，論述了機(jī)電自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用。期望通過本文的研究能夠?qū)C(jī)電自動(dòng)化控制水平的提升有所幫助。

[關(guān)鍵詞]PLC技術(shù)機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化控制

1PLC技術(shù)及其在機(jī)電控制中的應(yīng)用優(yōu)勢

PLC是近年來出現(xiàn)的一種針對(duì)工業(yè)控制領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，其本身是自動(dòng)化程度非常高的控制裝置，CPU（中央處理器）是核心，常規(guī)PLC的基本構(gòu)成如圖1所示。

PLC能夠借助ROM/RAM存儲(chǔ)器對(duì)相關(guān)的程序進(jìn)行編制，利用邏輯運(yùn)算等方式，通過接口實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化控制。在機(jī)電控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

（1）PLC完全是按照工業(yè)生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)，可以滿足絕大多數(shù)機(jī)電設(shè)備的控制需要，由此使得PLC技術(shù)在機(jī)電控制中具有了廣泛的適用性;

（2）PLC采用的是梯形圖，能夠以編程的方式對(duì)機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行過程進(jìn)行邏輯控制，不但控制能力強(qiáng)，而且操控非常簡單，即便是非專業(yè)人員也能完成相關(guān)的操作;

（3）PLC在整個(gè)機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)中所占的空間非常小，裝置本身帶有諸多接口，便于連接，可以滿足大部分場合的應(yīng)用需要;

（4）PLC在機(jī)電控制中的應(yīng)用，能夠提高機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性，有利于減少故障問題的發(fā)生，并且還能降低設(shè)備的整體能耗，從而提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2機(jī)電自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用

2.1PLC技術(shù)的具體應(yīng)用

在機(jī)電自動(dòng)化控制中，PLC技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

2.1.1運(yùn)動(dòng)過程控制

在機(jī)電控制中通過對(duì)PLC技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)直線和圓周兩種典型運(yùn)動(dòng)方式的自動(dòng)化控制，借助專門的模塊，可使機(jī)電設(shè)備的線性運(yùn)動(dòng)變得更加順暢。為了滿足機(jī)電控制的需要，很多PLC制造廠商在開發(fā)相關(guān)產(chǎn)品時(shí)，都加入了運(yùn)動(dòng)控制的功能。以數(shù)據(jù)切削機(jī)床為例，應(yīng)用PLC技術(shù)對(duì)機(jī)床進(jìn)行控制后，可以通過外形的自動(dòng)識(shí)別，對(duì)切削線進(jìn)行精確定位，在此基礎(chǔ)上便可使機(jī)床高效地完成切削加工。

2.1.2過程控制

PLC技術(shù)在機(jī)電設(shè)備過程控制中的應(yīng)用，主要是以各種模擬量作為參考依據(jù)，輸出相關(guān)量，對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行有效地控制，以此來確保其穩(wěn)定運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)是機(jī)電設(shè)備的核心部分，通過PLC可實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的過程控制。具體如下：先從PLC的ROM存儲(chǔ)器當(dāng)中，對(duì)需要執(zhí)行的程序進(jìn)行調(diào)取，如PID控制算法等，隨后將有關(guān)的參數(shù)調(diào)入工作區(qū)，再將與功能模塊有關(guān)的數(shù)據(jù)一并調(diào)入到工作區(qū)內(nèi)，此時(shí)PLC的CPU會(huì)對(duì)功能模塊的處理功能進(jìn)行執(zhí)行，進(jìn)而獲得相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果，然后將結(jié)果存儲(chǔ)到指定的位置，當(dāng)需要對(duì)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行過程進(jìn)行控制時(shí)，PLC便會(huì)將該結(jié)果輸出，下發(fā)控制指令，完成過程控制。由此可使電動(dòng)機(jī)始終保持穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，隨著電動(dòng)機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性的提升，機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行可靠性也將獲得大幅度增強(qiáng)。

2.1.3分散控制

這是PLC技術(shù)在機(jī)電自動(dòng)化控制中的主要應(yīng)用之一，具體是通過分布分散式功能模塊來實(shí)現(xiàn)的，由此可使信號(hào)的傳輸質(zhì)量顯著提升。在分散控制中，存在著多個(gè)控制對(duì)象，其中不但包括機(jī)電設(shè)備，而且還有與機(jī)電設(shè)備運(yùn)行相關(guān)的輔助設(shè)備，如果利用一個(gè)PLC同時(shí)對(duì)上述內(nèi)容進(jìn)行控制，可能會(huì)導(dǎo)致CPU運(yùn)行超載，這樣一來會(huì)對(duì)控制效果造成影響，所以，分散控制時(shí)，需要結(jié)合機(jī)電自動(dòng)化控制的要求，設(shè)置相應(yīng)的PLC，以此來達(dá)到有效控制的目的。

2.2提升PLC應(yīng)用效果的措施

在機(jī)電自動(dòng)化控制中對(duì)PLC技術(shù)進(jìn)行時(shí)，為了進(jìn)一步提升控制效果，可以采取如下措施：

2.2.1制定應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)

機(jī)電自動(dòng)化控制是一個(gè)相對(duì)比較復(fù)雜的過程，雖然PLC技術(shù)的應(yīng)用能夠使這一過程簡單化，但前提是需要有相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)作為支撐，只有這樣才能使PLC的控制作用得以最大限度地發(fā)揮，也才能使控制達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。所以，針對(duì)機(jī)電自動(dòng)化控制，應(yīng)當(dāng)制定PLC技術(shù)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，從而為PLC的具體應(yīng)用提供依據(jù)。

2.2.2解決干擾問題

在機(jī)電自動(dòng)化控制中對(duì)PLC技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，必須對(duì)作業(yè)環(huán)境中存在的干擾問題予以重視，如電磁干擾等，這是因?yàn)镻LC運(yùn)行受到干擾，會(huì)影響控制功能的發(fā)揮。所以解決干擾問題就顯得非常重要?？赏ㄟ^加裝屏蔽裝置，并采用多芯電纜接地等方法，防止干擾。同時(shí)，借助阻抗法可對(duì)一些干擾源起到有效地抑制作用，而隔離變壓器的加入，則能夠使PLC系統(tǒng)的抗干擾能力大幅度增強(qiáng)，整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性將會(huì)隨之進(jìn)一步提升。

3結(jié)論

總而言之，與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比，PLC技術(shù)有著無與倫比的應(yīng)用優(yōu)勢，其在機(jī)電自動(dòng)化控制中的合理運(yùn)用，不但能夠使機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性獲得大幅度提升，而且還能為檢修維護(hù)提供便利條件。隨著PLC技術(shù)的不斷成熟，其在機(jī)電控制中的應(yīng)用范圍也逐步拓寬。在未來一段時(shí)期，應(yīng)當(dāng)加大對(duì)PLC技術(shù)的研究力度，從而使其能夠更好地機(jī)電工程的建設(shè)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]張世壽。機(jī)電自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2017（14）：161-161.

[2]鐘富昌。機(jī)電自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用[J].南方農(nóng)機(jī)，2018，49（19）：245.

[3]余倩.PLC技術(shù)在機(jī)電工程自動(dòng)化中的運(yùn)用分析[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2017（07）：73-74.

[4]蔣慧敏，吳昊，龔玉明.機(jī)械工程與自動(dòng)化中PLC技術(shù)的應(yīng)用分析[J].環(huán)球市場，2017（14）.