機(jī)械電氣控制裝置中PLC技術(shù)的應(yīng)用探討

施耀宗

【摘 要】人類社會(huì)對(duì)電子信息科技的運(yùn)用越加依賴，自動(dòng)化控制系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域也顯現(xiàn)出極高的優(yōu)勢(shì)地位。其中，PLC技術(shù)的運(yùn)用有效緩解人工投入的成本，提升機(jī)械電氣控制裝置的效率。實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)的有序加工，強(qiáng)化整個(gè)機(jī)械電氣控制行業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展能力。本文主要針對(duì)機(jī)械電氣控制裝置中PLC技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械電氣；控制裝置；PLC技術(shù)；應(yīng)用

1.PLC技術(shù)綜述

PLC技術(shù)即“可編程控制器”，包括CPU、存儲(chǔ)器、以及編程器等設(shè)備。其中，CPU是該技術(shù)的核心部分，實(shí)現(xiàn)接收用戶數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)等功能，診斷PC內(nèi)部的工作狀態(tài)，并執(zhí)行相應(yīng)的程序、指令、以及調(diào)整管理系統(tǒng)的參數(shù)等。PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多元化的控制方式，能夠滿足大多數(shù)企業(yè)對(duì)利益與生產(chǎn)效率的共同追求。通過(guò)用戶輸入的程序與數(shù)據(jù)，進(jìn)入到掃描狀態(tài)，并執(zhí)行相應(yīng)的指令。在不同的電氣控制裝置中，都能夠?qū)囟?、位置等多個(gè)領(lǐng)域加以控制。大多數(shù)PLC技術(shù)都具有數(shù)據(jù)運(yùn)算與分析處理功能。因此，在設(shè)備運(yùn)行期間，該技術(shù)能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行掃描操作，對(duì)設(shè)備運(yùn)行期間所存在的故障發(fā)出警報(bào)，也可自行檢修。PLC技術(shù)的運(yùn)用是機(jī)械電氣裝置的革命性進(jìn)步，凸顯了人工智能時(shí)代的最大優(yōu)勢(shì)。

2.PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的作用

2.1有利于操作程序的簡(jiǎn)化

PLC技術(shù)作為一個(gè)控制系統(tǒng)，最為重要的作用就是在系統(tǒng)里實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)化的設(shè)置和編輯，讓系統(tǒng)獲得指令控制。應(yīng)用PLC技術(shù)能夠在很大幅度上提高生產(chǎn)效率，借助于PLC技術(shù)的應(yīng)用，賦予系統(tǒng)指令控制功能，讓設(shè)備得到實(shí)時(shí)控制。在很大程度上讓生產(chǎn)設(shè)備啟動(dòng)時(shí)間得到很大程度的縮短，讓設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間有效減少。應(yīng)用PLC技術(shù)最直接的作用就是讓操作程序得到簡(jiǎn)化，避免不必要的程序，使得設(shè)備應(yīng)用效率得到提高，推動(dòng)生產(chǎn)進(jìn)程。

2.2豐富了系統(tǒng)功能

應(yīng)用PLC技術(shù)之后，憑借程序的作用，讓數(shù)據(jù)受到編輯處理，系統(tǒng)中的程序也就得到有序控制。應(yīng)用PLC技術(shù)之后，控制裝置能夠?qū)Σ僮髦噶钸M(jìn)行細(xì)化，保證每個(gè)指令都能對(duì)應(yīng)指定的操作，實(shí)現(xiàn)技術(shù)處理，不僅提升了處理效率，也豐富了系統(tǒng)功能。在指令的操作下，還能實(shí)現(xiàn)預(yù)警功能，讓設(shè)備運(yùn)行得到安全保障。

3.PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用

3.1空氣壓縮機(jī)

在傳統(tǒng)的機(jī)械裝置中控制功能的實(shí)現(xiàn)需要應(yīng)用單片機(jī)進(jìn)行，這在很大程度上對(duì)機(jī)械裝置產(chǎn)生干擾影響。單片機(jī)實(shí)施的控制功能并不能做到全面化，因此在應(yīng)用的時(shí)候存在諸多缺陷，為了解決這一缺陷，需要應(yīng)用PLC技術(shù)來(lái)提升功能作用。例如：在空氣壓縮機(jī)中，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候使用PLC技術(shù)，利用PLC技術(shù)進(jìn)行控制管理。PLC技術(shù)作為一種高效的編程控制技術(shù)，將空氣壓縮機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)化控制，也就是變成了指令化的壓縮控制系統(tǒng)，讓系統(tǒng)應(yīng)用效率得到提升。

3.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)

PLC技術(shù)的應(yīng)用貫穿于裝置的各個(gè)工序中，在進(jìn)行裝置設(shè)計(jì)的時(shí)候，常使用PLC技術(shù)，從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)到生產(chǎn)環(huán)節(jié)。應(yīng)用PLC技術(shù)在裝置設(shè)計(jì)中需要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：根據(jù)裝置型號(hào)以及工作環(huán)境，設(shè)計(jì)出PLC技術(shù)的應(yīng)用方案，設(shè)計(jì)過(guò)程中，重點(diǎn)關(guān)注應(yīng)用方案的實(shí)用性。從技術(shù)設(shè)計(jì)角度來(lái)講，需要著重分析設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，需要保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，才能實(shí)現(xiàn)高效管理作用。在設(shè)計(jì)和裝置結(jié)合應(yīng)用的時(shí)候，還要分析兩者的兼容性，避免設(shè)備運(yùn)行3.3控制模擬量

在系統(tǒng)生產(chǎn)中，模擬量是無(wú)法得到預(yù)測(cè)的變量，在生產(chǎn)中存在的速度變量等。針對(duì)模擬量的控制將會(huì)對(duì)設(shè)備生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程產(chǎn)生影響，因此控制模擬量十分關(guān)鍵。例如：應(yīng)用PLC技術(shù)進(jìn)行模擬量管理，利用PLC技術(shù)將模擬量進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)化，讓模擬量得到有效的管理，確保裝置的穩(wěn)定使用。

3.4開(kāi)關(guān)邏輯

在機(jī)械裝置中，電氣控制的實(shí)現(xiàn)需要在多個(gè)開(kāi)關(guān)的作用下完成，通過(guò)開(kāi)關(guān)的作用，讓機(jī)械裝置得到動(dòng)力上的支撐。在裝置中使用PLC技術(shù)，是對(duì)開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)邏輯控制，通過(guò)邏輯控制的實(shí)現(xiàn)，讓裝置中的工序得到合理的使用。例如：在繼電保護(hù)器中使用PLC技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)控制開(kāi)關(guān)，使得繼電保護(hù)器的運(yùn)行更加自動(dòng)化和高效。使用PLC技術(shù)還能夠利用芯片技術(shù)，將繼電保護(hù)裝置替換掉，豐富了多樣性功能。因此在進(jìn)行裝置設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須要在控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)進(jìn)行開(kāi)關(guān)邏輯管理，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械裝置多功能的應(yīng)用。

3.5分散式控制系統(tǒng)

在很多機(jī)械裝置中，分散式系統(tǒng)提供的控制功能占據(jù)重要地位，利用PLC技術(shù)能夠讓分散式系統(tǒng)得到控制功能的集中。在實(shí)際應(yīng)用中，還能分解裝置的控制對(duì)象，經(jīng)過(guò)分解之后，系統(tǒng)裝置可以實(shí)現(xiàn)分類的工序控制。應(yīng)用PLC技術(shù)之后，分散系統(tǒng)利用指令實(shí)現(xiàn)不同對(duì)象的控制，控制功能通過(guò)傳輸信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)能夠?qū)ο到y(tǒng)不同工序進(jìn)行控制，保證機(jī)械的生產(chǎn)能夠高效率落實(shí)。例如：在分散式系統(tǒng)投入運(yùn)行的時(shí)候，需要利用數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制，那么應(yīng)用PLC技術(shù)之后，最大的優(yōu)勢(shì)就是讓數(shù)據(jù)傳輸?shù)玫礁拘员Ｕ希跀?shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)實(shí)傳輸之后，生產(chǎn)的工序也就能夠穩(wěn)定的運(yùn)行。

3.6集中式控制系統(tǒng)

在系統(tǒng)中使用PLC技術(shù)之后，能夠讓裝置系統(tǒng)在整體控制上得到處理，在PLC技術(shù)控制之下，總控系統(tǒng)更有效的被使用。在機(jī)械裝置中，集中式控制系統(tǒng)是最為關(guān)鍵的控制系統(tǒng)，讓控制功能的效果得到保障。在實(shí)際應(yīng)用中，為了提升裝置安全性，在集中式控制系統(tǒng)中安裝了整體控制的開(kāi)關(guān)。例如：在其中應(yīng)用PLC技術(shù)，通過(guò)PLC技術(shù)在系統(tǒng)中的整合設(shè)計(jì)，讓機(jī)械設(shè)備運(yùn)行效率得到提升，從而提升了生產(chǎn)效率。

3.7安全監(jiān)控裝置

在電氣裝置中，PLC技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制設(shè)備，讓設(shè)備自動(dòng)化生產(chǎn)，使用PLC技術(shù)也能夠掌握生產(chǎn)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行?，?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的深入分析以及處理。通過(guò)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一管理和調(diào)度，在監(jiān)控系統(tǒng)中能夠?qū)崟r(shí)觀看監(jiān)控畫(huà)面，了解設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)展開(kāi)智能分析，讓電氣設(shè)備能夠保持在最佳運(yùn)行狀態(tài)，避免故障的出現(xiàn)。例如：在輸送機(jī)的應(yīng)用中，應(yīng)用PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能控制設(shè)備，讓煤炭的運(yùn)輸?shù)玫桨踩Ｕ?，也讓運(yùn)輸煤炭的效率得到保障。在安全檢測(cè)裝置上使用PLC技術(shù)進(jìn)行運(yùn)輸過(guò)程的監(jiān)控，若突然出現(xiàn)運(yùn)輸問(wèn)題，能夠在最短的時(shí)間里采取解決措施，讓檢修人員予以參考處理問(wèn)題。

3.8PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選擇

控制系統(tǒng)是機(jī)械電氣控制裝置的重要環(huán)節(jié)，只有合理的控制系統(tǒng)，才能實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備良性運(yùn)行，高效運(yùn)行。PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式相對(duì)較為復(fù)雜，很容易出現(xiàn)環(huán)節(jié)上的紕漏與誤差。一旦存在缺陷，將影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效果，并需要重新設(shè)計(jì)。因此，應(yīng)謹(jǐn)慎分析，根據(jù)機(jī)械電氣設(shè)備的運(yùn)行模式，設(shè)計(jì)出最佳的控制方案。例如：煤炭分裝器中需要電氣控制系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、攔包機(jī)等設(shè)備組成。運(yùn)行原理為光電感應(yīng)來(lái)辨別煤炭裝箱的實(shí)際情況。利用PLC系統(tǒng)，計(jì)算煤炭裝箱所需要的時(shí)間，來(lái)控制裝箱的過(guò)程，進(jìn)而保證在一定時(shí)間內(nèi)，完成煤炭完整的裝箱工作。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)PLC技術(shù)以及控制系統(tǒng)的分析，認(rèn)識(shí)到PLC技術(shù)發(fā)揮的重要作用，有利于操作程序的簡(jiǎn)化以及豐富了系統(tǒng)功能。PLC技術(shù)的應(yīng)用，主要在空氣壓縮機(jī)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、控制模擬量、開(kāi)關(guān)邏輯、分散式控制系統(tǒng)、集中式控制系統(tǒng)以及安全監(jiān)控裝置中發(fā)揮著重要作用，通過(guò)這些形式的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械裝置的高效控制，在保障安全性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用[J].朱家旺.電子技術(shù)與軟件工程.2018（04）

[2]PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用分析[J].肖凱.科技風(fēng).2018（21）

[3]機(jī)械電氣控制裝置PLC技術(shù)的應(yīng)用分析[J].陳玄清.機(jī)電工程技術(shù).2018（07）

（作者單位：河南省同信電力工程有限公司）