PLC在化工機(jī)電設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用研究

楊麗華

摘 要：PLC技術(shù)是基于計(jì)算機(jī)通信技術(shù)發(fā)展而來(lái)的高新科技，該技術(shù)在我國(guó)的工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展中具有廣泛的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，為實(shí)現(xiàn)國(guó)民企業(yè)的現(xiàn)代化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本文立足于PLC技術(shù)的基本技術(shù)原理與技術(shù)特征，首先介紹了PLC技術(shù)作為智能診斷技術(shù)的一部分，應(yīng)用于設(shè)備故障診斷的實(shí)際現(xiàn)狀，其次探討了PLC技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中設(shè)備故障診斷的優(yōu)化途徑，發(fā)展趨勢(shì)，希望可以為更好的開(kāi)展設(shè)備故障診斷工作提供思路和見(jiàn)解。

關(guān)鍵詞：PLC;機(jī)電設(shè)備;故障診斷

PLC技術(shù)，又被稱(chēng)之為可編程邏輯控制技術(shù)，該技術(shù)在我國(guó)的工業(yè)控制與生產(chǎn)中扮演著十分重要的角色。從客觀(guān)上來(lái)看，該技術(shù)展現(xiàn)了我國(guó)高新技術(shù)設(shè)備與現(xiàn)代化工業(yè)水平。通過(guò)計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化設(shè)備的相互配合，實(shí)現(xiàn)了一體化、自動(dòng)化的控制目標(biāo)。隨著工業(yè)現(xiàn)代化水平不斷提升，目前PLC技術(shù)在機(jī)電設(shè)備故障分析與診斷中的優(yōu)勢(shì)也逐漸展現(xiàn)出來(lái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化處理，滿(mǎn)足現(xiàn)代化的控制結(jié)果要求。為了進(jìn)一步探討PLC技術(shù)在電機(jī)設(shè)備故障診斷中的實(shí)際應(yīng)用，現(xiàn)就PLC技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域中的主要用途分析如下。

1 PLC技術(shù)概述

1.1 技術(shù)原理

PLC技術(shù)作為可編程存儲(chǔ)設(shè)備，其能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)換，最終以數(shù)字的模式得到狀態(tài)參數(shù)?，F(xiàn)階段，PLC技術(shù)在我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，其主要采取三個(gè)步驟參與到系統(tǒng)控制當(dāng)中，分別包括輸入、程序以及輸出三個(gè)模塊。在工業(yè)生產(chǎn)中，輸入樣本是PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)其功能的第一步，借助于該流程能夠有效獲取樣本的多種信息，該過(guò)程一般采取掃描儀來(lái)完成，主要可以完成數(shù)據(jù)的獲取與處理，隨后采取存儲(chǔ)對(duì)比的方式予以管理，最后則采用數(shù)據(jù)整合的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析。在整個(gè)分析過(guò)程中，需要確保數(shù)據(jù)的科學(xué)性與可靠性，這些要借助于第一步輸入數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行整合。在整合工作完成后，可以將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字來(lái)獲得直接輸出的結(jié)果，在整個(gè)過(guò)程中涉及到信號(hào)的轉(zhuǎn)移和表達(dá)，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的分析與科學(xué)管控。同樣的，如果PLC技術(shù)實(shí)施過(guò)程中任何一個(gè)步驟出現(xiàn)問(wèn)題，那么自動(dòng)化控制的效果就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

1.2 技術(shù)特征與應(yīng)用范圍

就目前而言，PLC技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用，主要與其自身的技術(shù)特征相關(guān)。比如說(shuō)PLC技術(shù)具有反應(yīng)靈敏度高的特征，同時(shí)相比于其他的控制技術(shù)，能夠很好的抵御外界的影響和干擾，提升生產(chǎn)的控制能力與準(zhǔn)確性。除此之外，PLC技術(shù)也可以滿(mǎn)足不同類(lèi)型的功能需求，包括鋼鐵、化工等領(lǐng)域都可以很好的滿(mǎn)足生產(chǎn)需求。最重要的是，PLC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的快速處理，從而為智能化判斷以及自動(dòng)化發(fā)展提供基本條件。

2 智能診斷技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

智能診斷技術(shù)是基于傳統(tǒng)診斷技術(shù)發(fā)展而來(lái)的自動(dòng)化控制診斷技術(shù)，其在設(shè)備故障診斷分析中主要具有如下兩個(gè)方面的應(yīng)用特征。

2.1 智能化診斷設(shè)備提升故障診斷效率

借助于智能化診斷技術(shù)，能夠有效提升故障診斷的處理效率。相比于基于人員工作經(jīng)驗(yàn)為主的診斷模式而言，智能化診斷設(shè)備能夠在較短的時(shí)間內(nèi)就完成設(shè)備的分析與數(shù)據(jù)整理，從而獲取更為精準(zhǔn)、可靠的分析結(jié)果，為開(kāi)展故障魏旭工作提供必要的技術(shù)條件。PLC技術(shù)本身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)十分明顯，但是在具體的應(yīng)用過(guò)程中需要借助于智能化診斷技術(shù)來(lái)滿(mǎn)足信息獲取速度以及信息保護(hù)等方面的要求。

2.2 智能化診斷技術(shù)能夠提升數(shù)據(jù)分析精準(zhǔn)度

借助于智能化診斷技術(shù)，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)控制，確保其不受到外部的影響與干擾，有效提升了數(shù)據(jù)分析的真實(shí)性、精準(zhǔn)度。除此之外，隨著智能化診斷技術(shù)的發(fā)展，目前智能化診斷向著人工智能的方向發(fā)展，具備了一定的學(xué)習(xí)能力，不但可以簡(jiǎn)化生產(chǎn)控制流程，促進(jìn)其自身效率，同時(shí)也有助于強(qiáng)化故障診斷的效率，實(shí)現(xiàn)更具有針對(duì)性的故障診斷，確保自身監(jiān)控效果的實(shí)現(xiàn)。

3 PLC在機(jī)電設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用

PLC技術(shù)在機(jī)電設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

3.1 基于開(kāi)關(guān)量信號(hào)實(shí)施故障診斷

PLC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)開(kāi)關(guān)信號(hào)的精準(zhǔn)識(shí)別，從而作為輸入模塊的信息來(lái)進(jìn)行分析。在設(shè)備開(kāi)機(jī)后，系統(tǒng)當(dāng)中的溫度、壓力以及行程等信息都會(huì)通過(guò)傳感器獲取的方式傳輸?shù)浇尤氲亩俗赢?dāng)中，隨后在PLC系統(tǒng)當(dāng)中分別配入到合適的區(qū)域內(nèi)，我們稱(chēng)之為“位”，在完成配位后，各個(gè)內(nèi)存會(huì)存在一個(gè)地址。此時(shí)PLC的內(nèi)部電路會(huì)對(duì)不同的配位當(dāng)中信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，根據(jù)其狀態(tài)值來(lái)作為識(shí)別分析的結(jié)論。診斷的開(kāi)關(guān)故障過(guò)程并不復(fù)雜，主要是以診斷故障的信號(hào)識(shí)別與狀態(tài)值分析為基礎(chǔ)，整個(gè)環(huán)節(jié)需要對(duì)輸入為的狀態(tài)值進(jìn)行對(duì)不分析。一般兩者的比較結(jié)果一致，說(shuō)明預(yù)設(shè)值與實(shí)際的運(yùn)行狀態(tài)接近，設(shè)備不存在故障問(wèn)題。但是如果比較值存在較大的差異，說(shuō)明預(yù)設(shè)值與運(yùn)行的狀態(tài)存在較大的差異，此時(shí)就可以判斷設(shè)備處于故障當(dāng)中。PLC實(shí)施開(kāi)關(guān)量信號(hào)的故障診斷，可以借助于LED指示燈的模式對(duì)外部設(shè)備的故障類(lèi)型進(jìn)行分析。一般來(lái)說(shuō)，無(wú)論是模擬調(diào)試還是在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中實(shí)施調(diào)試，系統(tǒng)的回路如果沒(méi)有提出明確的動(dòng)作要求，都可以借助于PLC輸入開(kāi)關(guān)接觸點(diǎn)來(lái)進(jìn)行連接。如果輸入信號(hào)沒(méi)有直接傳送到PLC當(dāng)中，那么就需要對(duì)回路進(jìn)行檢查。一旦輸入信號(hào)采集，就可以根據(jù)輸出信號(hào)是否有提示來(lái)分析故障的實(shí)際問(wèn)題。在實(shí)際應(yīng)用中，如果輸出信號(hào)確認(rèn)發(fā)出且信號(hào)粘連，那么就與PLC自身故障有關(guān)，通過(guò)解決PLC自身故障可以清除影響。

3.2 基于模擬量信號(hào)實(shí)施故障診斷

PLC在模擬量信號(hào)識(shí)別過(guò)程中主要借助于輸入輸出模塊來(lái)完成故障的診斷。發(fā)生器的模擬信號(hào)會(huì)作用于PLC的控制，該診斷過(guò)程中可以將A/D通道獲取的相關(guān)信息進(jìn)行實(shí)際值、系統(tǒng)預(yù)測(cè)極限值的對(duì)比，在對(duì)比后會(huì)獲得市級(jí)的數(shù)值結(jié)果，這些結(jié)果使得部位的運(yùn)行在科學(xué)的控制環(huán)境當(dāng)中運(yùn)行，如果出現(xiàn)不正常表現(xiàn)，那么說(shuō)明實(shí)際值的發(fā)生與極限值的參數(shù)變化有關(guān)，借助于模擬量設(shè)定開(kāi)關(guān)能夠?qū)嵤┛茖W(xué)控制，滿(mǎn)足極限值的分析要求。

3.3 基于中斷方式實(shí)施故障診斷

PLC技術(shù)在機(jī)電設(shè)備故障診斷中應(yīng)用，需要根據(jù)PLC輸入中斷信息獲取情況來(lái)進(jìn)行技術(shù)分析。相比于其他類(lèi)型的技術(shù)，基于中斷模式給予診斷，需要對(duì)比自身運(yùn)行狀態(tài)與設(shè)備預(yù)設(shè)值的差異，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障的類(lèi)型。在出現(xiàn)該故障問(wèn)題時(shí)，需要及時(shí)分析設(shè)備停工的情況，做好停車(chē)處理后再進(jìn)行維修。大多數(shù)條件下，PLC技術(shù)中斷主要有三種技術(shù)途徑，分別是間隔定時(shí)器、輸入診斷以及高速計(jì)時(shí)器中斷。在具體操作實(shí)施過(guò)程中，需要結(jié)合應(yīng)用的情況來(lái)做好中斷處理，并且做好故障的類(lèi)型排查，確保PLC技術(shù)的應(yīng)用效果。在設(shè)備正常運(yùn)行的條件下，如果將輸入端的故障信號(hào)直接轉(zhuǎn)化，也可以獲得報(bào)警信號(hào)，實(shí)現(xiàn)快速精準(zhǔn)處理。

4 總結(jié)

綜上所述，PLC技術(shù)在機(jī)電設(shè)備故障診斷中具有廣泛的應(yīng)用前景與優(yōu)勢(shì)，通過(guò)科學(xué)診斷技術(shù)，能夠更好的滿(mǎn)足機(jī)電設(shè)備的使用要求，提升設(shè)備的運(yùn)行效率，取得良好經(jīng)濟(jì)效益。另外，隨著行業(yè)的快速發(fā)展，機(jī)電設(shè)備的技術(shù)水平也在不斷更新，更需要借助于PLC技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、高水平的診斷，從而確保遠(yuǎn)程自動(dòng)化故障診斷的效果，為實(shí)現(xiàn)行業(yè)穩(wěn)定高速發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

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