機(jī)械電氣控制裝置中PLC技術(shù)的應(yīng)用與研究

車美威 張艷磊

摘 要： 目前，我國是科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的新時期，目前在我國機(jī)械電氣控制裝置當(dāng)中應(yīng)用極為廣泛的就是PLC技術(shù)，該技術(shù)應(yīng)用后整體系統(tǒng)的自動化水平逐漸上升，并能夠達(dá)成對設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控及操作的目標(biāo)。計(jì)算機(jī)技術(shù)是PLC應(yīng)用過程中必要的技術(shù)支持，只有結(jié)合使用才能對機(jī)械設(shè)備實(shí)施有效控制。在這種情況下，本文從機(jī)械電氣控制目前的實(shí)際狀況入手，介紹了PLC技術(shù)的內(nèi)容和優(yōu)點(diǎn)，以及PLC技術(shù)控制的方式，以PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中應(yīng)用的優(yōu)勢為基礎(chǔ)，探索PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的具體應(yīng)用途徑，希望能夠?yàn)槲覈嚓P(guān)行業(yè)的快速發(fā)展提供積極的參考意義。

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

【中圖分類號】TM921.5 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.29.141

引言：近些年來，經(jīng)濟(jì)全球化趨勢的日漸增強(qiáng)不僅為我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了更多的機(jī)遇與拓展空間，同時也在一定程度上提高了對機(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。并借助PLC技術(shù)優(yōu)勢來不斷提升企業(yè)自身的市場競爭能力，保持良好的競爭優(yōu)勢，并在有效提高各項(xiàng)工業(yè)生產(chǎn)效率的同時確保我國工業(yè)化經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步增長。

1 PLC構(gòu)成

PLC技術(shù)是一種可編程存儲控制器器，可以在內(nèi)部實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算、順序控制、計(jì)數(shù)、定時等工作任務(wù)，并通過數(shù)字模擬或者模擬輸入/輸出模式控制各類機(jī)械設(shè)備或者生產(chǎn)過程。它由電源、中央處理單元、存儲器、輸入單元、輸出單元構(gòu)成。電源將交流電轉(zhuǎn)換為存儲控制器內(nèi)部所需的直流電;中央處理單元是整個可編程存儲控制器的中樞系統(tǒng)，負(fù)責(zé)處理和運(yùn)行用戶程序，并進(jìn)行邏輯和數(shù)學(xué)運(yùn)算，確保整個系統(tǒng)有序運(yùn)行;存儲器是具備記憶功能的半導(dǎo)體電路，主要是存儲系統(tǒng)程序、用戶程序、邏輯變量以及其他信息;輸入單元是將可編程存儲控制器與被控設(shè)備的輸入接口，是被控設(shè)備信息傳入到可編程存儲控制器的連接元件，主要接受主令元件和檢測元件傳遞的信息;輸出元件是可編程存儲控制器與被控設(shè)備的連接元件，將可編程存儲控制器的輸出信號傳遞給被控設(shè)備，將中央處理器傳送的弱點(diǎn)電信號轉(zhuǎn)換為電平信號，驅(qū)動被控制設(shè)備執(zhí)行元件運(yùn)行。PLC技術(shù)采用單片微機(jī)系統(tǒng)，可靠性高、編程簡單，不需要專業(yè)的計(jì)算機(jī)技術(shù)知識，就可以完成編程工作。因此，廣泛應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)控制領(lǐng)域。

2 機(jī)械電氣控制裝置中PLC技術(shù)的應(yīng)用

2.1 在機(jī)械控制裝置中的應(yīng)用

對于傳統(tǒng)電氣調(diào)控體系而言，其多選用一對一的調(diào)配開關(guān)，但由于體系的繁雜性，從而在一定程度上提高了操控難度及監(jiān)管難度。并且，電氣調(diào)控體系很容易遭到外界環(huán)境條件的干擾而引起事故問題。但編程邏輯調(diào)控科技能夠簡化機(jī)械裝備的電氣調(diào)控進(jìn)程安排，減少電氣調(diào)控的期限及空間需求，提升體系的安全穩(wěn)定的性能，從而節(jié)省了相關(guān)人力成本及時間成本。在運(yùn)作期間，編程邏輯調(diào)控器技術(shù)能夠依據(jù)問題診斷性能及計(jì)算機(jī)調(diào)控性能，全面動態(tài)的監(jiān)管機(jī)械裝備的運(yùn)作進(jìn)程，準(zhǔn)確尋找發(fā)生故障的緣由，進(jìn)而選擇最為恰當(dāng)?shù)慕鉀Q方案，實(shí)現(xiàn)機(jī)器裝備運(yùn)作的安全穩(wěn)定的目的。

2.2 PLC技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械電氣控制裝置的設(shè)計(jì)

為了保證PLC技術(shù)的順利使用，確定PLC技術(shù)類型是機(jī)械電氣控制工作設(shè)計(jì)開展的第一步驟。其次，構(gòu)建基于PLC技術(shù)的機(jī)械電氣控制裝置原理圖，圖紙可以清楚地表達(dá)基于PLC技術(shù)的機(jī)械設(shè)備電氣控制系統(tǒng)，能讓控制電路、保護(hù)環(huán)節(jié)、信號等都可以得到體現(xiàn)，還能體現(xiàn)出設(shè)備的結(jié)構(gòu)特性和使用特性，真正地做到綜合使用。最后就是通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)是PLC應(yīng)用的關(guān)鍵，這部分內(nèi)容的設(shè)計(jì)主要就是結(jié)合通信網(wǎng)絡(luò)的整體環(huán)境以及裝置對網(wǎng)絡(luò)的需求進(jìn)行同行網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)。在PLC電氣設(shè)計(jì)過程中，工程師還需要綜合考慮到各類線路的接線以及設(shè)備結(jié)構(gòu)或者模具的具體承載范圍，盡量結(jié)合相關(guān)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，不能只是單純地考慮到線路的連接和程序的編寫是否正確，還需要從實(shí)踐的穩(wěn)定性以及構(gòu)造的基礎(chǔ)特性入手分析。PLC裝置可以通過部分閥將自己的動力調(diào)至非常高，這時候需要一定的驗(yàn)證，確保不會出現(xiàn)對設(shè)備存在破壞性。

2.3 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)一步提高整個生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率與總體銷量。

2.4 現(xiàn)場總線型控制方法

目前在PLC控制系統(tǒng)中最為常見且應(yīng)用最多的方式就是現(xiàn)場總線方式，在應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)過程中，通常會把各個機(jī)械電氣設(shè)備同計(jì)算機(jī)進(jìn)行直接連接，以此來達(dá)到對相關(guān)機(jī)械電子設(shè)備自動化管理的目標(biāo)。現(xiàn)場總線技術(shù)的作用是可以建立起網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)、控制站點(diǎn)以及相關(guān)設(shè)備之間的聯(lián)系，使這些部分組合成一個整體的系統(tǒng)，與其他的控制方法比較來看，現(xiàn)場總線控制方法的組成結(jié)構(gòu)更加簡單，而且更容易操作，不需要投入過高的生產(chǎn)成本就能夠靈活的控制相關(guān)機(jī)械電子設(shè)備。除此之外，這種控制方法能夠有效提升生產(chǎn)技術(shù)水平及生產(chǎn)效率，讓企業(yè)獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益，所以諸多機(jī)械電氣生產(chǎn)企業(yè)特別重視對該技術(shù)的應(yīng)用和推廣。

結(jié)語：PLC是集計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動技術(shù)為一體構(gòu)建出的一種先進(jìn)技術(shù)，這種技術(shù)可以靈活地應(yīng)用于各種類型的電氣控制系統(tǒng)中，促使機(jī)械運(yùn)行達(dá)到自動化和智能化，大大提高機(jī)械的生產(chǎn)效果和應(yīng)用效果。未來工程對PLC技術(shù)的依賴程度會越來越高，PLC技術(shù)定會創(chuàng)造更有價值的應(yīng)用空間。

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