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

白立軍　王向軍　劉世榮

摘要：PLC技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在機(jī)械電氣控制裝置上逐漸得到應(yīng)用?？删幊踢壿嬁刂破鳎≒LC）是基于計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和自動(dòng)技術(shù)基礎(chǔ)上的電子裝置，能進(jìn)行運(yùn)算、程序控制、定時(shí)等方面的指令操作，通過(guò)自動(dòng)控制來(lái)替代人工控制，進(jìn)而對(duì)機(jī)械控制的精度和效率得到有效提高。隨著機(jī)電一體化的發(fā)展，PLC技術(shù)提高了經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的效率。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);機(jī)械電氣;控制裝置

一、PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1操作簡(jiǎn)化

由于PLC在實(shí)際操作與運(yùn)行上的發(fā)出指令直觀、簡(jiǎn)單，使操作人員在對(duì)控制系統(tǒng)的使用上能直接理解，并且根據(jù)系統(tǒng)發(fā)出的命令來(lái)進(jìn)行快速便捷的操作。由于操作過(guò)程只有簡(jiǎn)單的點(diǎn)擊操作，所以使工作人員的操作難度大大降低。在此基礎(chǔ)上，PLC技術(shù)在電氣控制裝置的應(yīng)用有效提高了設(shè)備的自動(dòng)化進(jìn)程，同人為操作相比，減少了各種繁瑣繁雜的工作，使整個(gè)操作過(guò)程大大簡(jiǎn)化。

1.2功能多樣

PLC技術(shù)在電氣控制裝置得到應(yīng)用后，運(yùn)用事先設(shè)計(jì)好的程序來(lái)開(kāi)展工作。PLC控制系統(tǒng)主要由順序控制和數(shù)據(jù)采集兩部分構(gòu)成，并且在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。在數(shù)據(jù)的采集上，采集的信息除了傳統(tǒng)的文字信息之外，也有采集圖像、曲線等其他數(shù)據(jù)信息。通過(guò)獲取這些多種形態(tài)的數(shù)據(jù)信息后，最終把數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為電氣設(shè)備操作過(guò)程的運(yùn)行信號(hào)，并將處理的結(jié)果在顯示屏上顯示，操作者根據(jù)這些訊息可以遠(yuǎn)程對(duì)電氣設(shè)備的運(yùn)行與工藝操作的情況進(jìn)行及時(shí)了解與控制。在實(shí)際的操作過(guò)程中，如果控制裝置的某一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問(wèn)題，系統(tǒng)為了保障裝置的安全，對(duì)信號(hào)停止發(fā)送，并且自動(dòng)中斷生產(chǎn)過(guò)程，并運(yùn)用報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)警。

二、PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用類型

FCS系統(tǒng)和DCS系統(tǒng)，是PLC在機(jī)械電氣控制中的常見(jiàn)類型，這兩種系統(tǒng)的PLC各有優(yōu)缺點(diǎn)，適用于不同工作需要的機(jī)械設(shè)備電氣控制系統(tǒng)。

2.1?FCS系統(tǒng)

FCS系統(tǒng)是現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的英文縮寫，是世界上最新型的控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)的基本工作任務(wù)為本征安全、危險(xiǎn)區(qū)域劃分、易變過(guò)程和難于對(duì)付的環(huán)境。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、智能化控制，并且能夠取代傳統(tǒng)的模擬單功能儀器、儀表及控制裝置。FCS系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)聯(lián)網(wǎng)信息交互和共享，為機(jī)械設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和操作控制提供了可能。FCS系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化控制、工藝自動(dòng)化控制及樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。

2.2?DCS系統(tǒng)

DCS系統(tǒng)是一種以微處理器為基礎(chǔ)的集散控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)同樣能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)信息交互和共享，幫助用戶完成遠(yuǎn)程操控和監(jiān)控的目的要求。DCS系統(tǒng)采用控制分散、操作和管理集中的基本設(shè)計(jì)思想，相比于FCS系統(tǒng)更加實(shí)用于閉環(huán)控制和數(shù)據(jù)處理。DCS系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于硬件設(shè)備制造和生產(chǎn)工藝控制，并采用了冗余技術(shù)和先進(jìn)的故障自診斷和自動(dòng)處理技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于電力、冶金、石化等行業(yè)。

三、PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用

PLC技術(shù)在機(jī)械電力控制裝置在應(yīng)用之前，工作人員應(yīng)做好機(jī)械電氣控制裝置使用PLC技術(shù)的方案。為了使PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中發(fā)揮作用，就要設(shè)計(jì)制定好可行的方案。

3.1確定PLC技術(shù)的使用類型

PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用，首先要確定使用的PLC技術(shù)類型，PLC的技術(shù)類型在整個(gè)控制裝置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)使用環(huán)節(jié)上起最基礎(chǔ)的作用，應(yīng)根據(jù)機(jī)械電氣控制裝置的實(shí)際情況，來(lái)合理挑選PLC的技術(shù)類型?？傊赑LC技術(shù)的使用類型的選擇上，要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇相應(yīng)的技術(shù)，這樣才可以提高PLC技術(shù)的有效應(yīng)用，提高PLC技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。

3.2分析原理圖

原理圖在PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中起主導(dǎo)性作用，在PLC技術(shù)應(yīng)用之前，除了確定PLC技術(shù)的使用類型外，針對(duì)PLC技術(shù)的原理圖在使用之前也要進(jìn)行檢查分析，在確保無(wú)誤的情況下方可使用原理圖。原理圖的分析主要把握電路圖的基礎(chǔ)電力設(shè)備，例如發(fā)動(dòng)機(jī)等，用鮮明的標(biāo)記在線路圖的關(guān)鍵位置做好標(biāo)注。原理圖經(jīng)過(guò)繪制檢驗(yàn)之后要及時(shí)發(fā)現(xiàn)紕漏和缺陷，并進(jìn)行電器的識(shí)別環(huán)節(jié)，查找和認(rèn)清電路內(nèi)部的控制電器和保護(hù)裝置，避免工作人員在操作中找不到相應(yīng)的器件，造成不必要的損失與事故。任何一處電路都要設(shè)置保護(hù)裝置，對(duì)機(jī)械電氣裝置的任何一條電路進(jìn)行良好保護(hù)。最后要確保電源線路供電無(wú)誤，電源對(duì)機(jī)械電氣裝置運(yùn)行提供重要的動(dòng)力，來(lái)保障電流的暢通和控制裝置的運(yùn)行。

3.3控制開(kāi)關(guān)量邏輯

PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用包含開(kāi)關(guān)量的邏輯控制，本身存在的繼電器可以運(yùn)用內(nèi)部技術(shù)進(jìn)行替代，從而運(yùn)用邏輯程序來(lái)控制電路，將PLC技術(shù)運(yùn)用到開(kāi)關(guān)量邏輯上，這種控制不僅僅控制一臺(tái)設(shè)備，也將開(kāi)關(guān)量邏輯運(yùn)用到生產(chǎn)上來(lái)控制生產(chǎn)線的運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.4控制模擬量

模擬量主要是在工業(yè)生產(chǎn)中的變量，最大的特點(diǎn)是無(wú)法預(yù)測(cè)，變量主要有溫度變量、速度變量等。PLC技術(shù)對(duì)模擬量可以采取有效控制的方式，主要運(yùn)用在電氣控制系統(tǒng)與電氣模擬裝置中，通過(guò)應(yīng)用過(guò)程中模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字化和模擬量化，從而有效的對(duì)控制器實(shí)施控制。

3.5對(duì)系統(tǒng)集中性控制

在控制系統(tǒng)中，任何設(shè)備的使用都要經(jīng)過(guò)中央PLC系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)程序的調(diào)用，在這個(gè)程序上，集中式的控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)成本低和運(yùn)行效率高得到顯現(xiàn)，但是控制系統(tǒng)也有一定的問(wèn)題，如果把其中的控制對(duì)象進(jìn)行改變，對(duì)PLC系統(tǒng)的運(yùn)行就必須停止，否則會(huì)影響其他控制對(duì)象的工作，這樣的后果會(huì)降低生產(chǎn)效率。

3.6分散性系統(tǒng)控制

在系統(tǒng)中的每個(gè)控制對(duì)象都要經(jīng)過(guò)一系列的處理才能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，但是機(jī)械控制的方式必須要在生產(chǎn)線中完成控制，在出現(xiàn)不同的PLC控制對(duì)象的情況下，及時(shí)停止PLC系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，不會(huì)影響其他機(jī)器的正常運(yùn)行，有利于系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，確保任務(wù)的高效性，提高生產(chǎn)效率。

四、結(jié)語(yǔ)

總之，PLC技術(shù)目前已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于電氣自動(dòng)化制造與研發(fā)過(guò)程中，具有重要而強(qiáng)大的作用。PLC技術(shù)最基本的運(yùn)行制度是微處理器，并有效結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、繼電控制及自動(dòng)化控制技術(shù)等等，有效改善了機(jī)械電氣控制裝置。在現(xiàn)代機(jī)械電氣控制裝置發(fā)展中，PLC技術(shù)的應(yīng)用也將更加重要，更有助于顯著提高機(jī)械電氣控制裝置應(yīng)用智能化水平。

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