機(jī)電自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用

陳奕帆

摘要：就目前來看，如何有效地提高設(shè)備的操作安全系數(shù)，是現(xiàn)階段促進(jìn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略手段，為此本文主要針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化設(shè)備安全控制管理中存在的問題，對(duì)PLC技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行了深入探討，以此確保機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備科學(xué)有效運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備;安全控制;PLC技術(shù)

一、引言

隨著工業(yè)化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，將機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用到企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)中，在一定程度上雖然能極大地提高產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率，但與此同時(shí)設(shè)備的違規(guī)操作也極易引發(fā)各種安全事故問題，在損害企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的同時(shí)，給人們的生命財(cái)產(chǎn)埋下巨大安全隱患。為有效解決人工控制控制準(zhǔn)度低、靈敏度低等一系列問題，在自動(dòng)控制理論和設(shè)計(jì)方法發(fā)展的推動(dòng)下將自動(dòng)化控制引入工業(yè)生產(chǎn)，是目前推動(dòng)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略手段，但由于在調(diào)控過程中，受諸多不可控因素的影響，調(diào)控作業(yè)始終未能達(dá)到預(yù)期調(diào)控目標(biāo)，為此將PLC技術(shù)引入其中現(xiàn)已迫在眉睫。

二、機(jī)電自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用管理問題的基本概述

（一）安全控制管理理念的缺失

就目前而言在機(jī)械化生產(chǎn)過程中，“重生產(chǎn)、輕管理”現(xiàn)象較為嚴(yán)重，且企業(yè)管理的重心也大多集中于提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，卻忽視了對(duì)企業(yè)安全生產(chǎn)的管理，導(dǎo)致機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備在使用過程中，雖然為機(jī)械化市場(chǎng)生產(chǎn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定了良好基礎(chǔ)，但由于安全控制管理理念的缺失，導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備在安全控制管理過程中設(shè)備的使用與安全控制管理作業(yè)難以有機(jī)結(jié)合，增加作業(yè)安全事故發(fā)生率的同時(shí)，也企業(yè)發(fā)展造成了極為不利的影響。

（二）安全控制管理體系的缺失

就目前來看，在機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備使用過程中[1]，部分企業(yè)未能加大對(duì)機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備設(shè)計(jì)安全管理管理的投入力度，機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備安全管理質(zhì)量受到一定影響的同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)化和效能化機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備設(shè)計(jì)安全控制體系的缺失，更導(dǎo)致設(shè)備在后期安全管理過程中，各項(xiàng)管理操作只能停留在表面，整體安全操作目標(biāo)難以達(dá)成。

三、PLC技術(shù)在機(jī)電自動(dòng)化控制中的實(shí)踐應(yīng)用概述

（一）PLC結(jié)構(gòu)的基本概述

作為一種硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在機(jī)電自動(dòng)化控制中PLC主要由中央處理單位、存儲(chǔ)器以及電源等部件構(gòu)成。近年來隨著機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用率和應(yīng)用范疇的持續(xù)增加，與其它調(diào)控技術(shù)相比，PLC技術(shù)調(diào)控具有如下特點(diǎn)：

1.靈活性強(qiáng)

目前來看PLC產(chǎn)品現(xiàn)已序列化，功能模塊品種的增多在后期調(diào)控過程中，工作人員可根據(jù)控制需要進(jìn)行多種模塊的組合拼裝，形成不同大小、具備不同功能的控制系統(tǒng)，在后期實(shí)踐過程中工作人員只需在PLC的端子上接入相應(yīng)的輸入輸出信號(hào)線就能實(shí)現(xiàn)對(duì)控制對(duì)象的有效調(diào)控。

2.抗干擾能力強(qiáng)

與微機(jī)和傳統(tǒng)繼電器相比，PLC采用了微電子技術(shù)，各項(xiàng)調(diào)控作業(yè)的落實(shí)由無(wú)觸點(diǎn)的電子存儲(chǔ)器件來完成，繁雜連線也被軟件程序所取代，因此在進(jìn)行調(diào)控過程中，它顯著地提高了自身抗干擾能力和使用壽命，即使在干擾現(xiàn)場(chǎng)較為強(qiáng)烈的區(qū)域，也具備一定的故障自診斷能力。

3.便捷性強(qiáng)

通過對(duì)大量PLC系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)剖析可知，通常而言PLC接口主要是按工業(yè)控制要求設(shè)計(jì)的，接口電路一般為模塊式，因此在后期維護(hù)和保養(yǎng)過程中，工作人員無(wú)需脫機(jī)停電進(jìn)行維修和更換，不僅大大縮短了系統(tǒng)維修時(shí)間，與此同時(shí)也為后期各項(xiàng)作業(yè)的順利實(shí)施打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4.性價(jià)比高

在進(jìn)行水箱溫度及液位控制過程中，傳統(tǒng)繼電器控制模式的實(shí)施往往需要預(yù)留一定空間進(jìn)行設(shè)備的安裝，但PLC不同的是，在使用過程中不僅占用空間較小，此外它具備的I/O接口相當(dāng)于400-800個(gè)繼電器組成的系統(tǒng)，在運(yùn)行過程中不僅降低了系統(tǒng)的投入資金力度，，與此同時(shí)PLC的輸入輸出系統(tǒng)能夠直觀地反應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的變化狀態(tài)、直觀地反映控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。

（二）PLC技術(shù)的具體應(yīng)用

1.設(shè)計(jì)原則

1.1硬件設(shè)計(jì)原則

基于PLC對(duì)機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，硬件設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理，對(duì)于后期調(diào)控作業(yè)質(zhì)量和作業(yè)效率也具有重要影響，而據(jù)調(diào)查PLC機(jī)型的選擇、輸入/輸出設(shè)備的選擇以及圖樣（如接線圖等）繪制是PLC硬件設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，為此設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需秉承著“經(jīng)濟(jì)性”、“可靠性”以及“先進(jìn)性及可擴(kuò)展性”的原則。

1.2軟件設(shè)計(jì)原則

在對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，軟件設(shè)計(jì)是否符合標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于系統(tǒng)調(diào)控作用效益的影響力更是不可替代的，而所謂“軟件”其實(shí)主要是指程序代碼，具象而言就是梯形圖、語(yǔ)句表，為確保后期應(yīng)用的規(guī)范合理性，在軟件設(shè)計(jì)時(shí)工作人員要秉承著“邏輯性”、“簡(jiǎn)單性”、“可讀性”以及“易于操作性”的原則。

1.3設(shè)計(jì)步驟

PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法和步驟如圖1所示，具體而言其設(shè)計(jì)流程為“確定方案（全面系統(tǒng)化了解工作過程及所有功能要求，分析被控對(duì)象控制過程）——選擇PLC的機(jī)型（依據(jù)控制對(duì)象的輸入量、輸出量、工作電壓輸出功率、現(xiàn)場(chǎng)對(duì)系統(tǒng)的響應(yīng)速度）——選擇I/O設(shè)備，列出I/O地址分配表——設(shè)計(jì)電氣線路圖——程序設(shè)計(jì)與調(diào)試——總裝調(diào)試”

2.創(chuàng)新安全控制管理理念

從某方面而言，在現(xiàn)階段PLC技術(shù)落實(shí)到機(jī)電自動(dòng)化控制作業(yè)中[2]，為確保應(yīng)用效益的最大化發(fā)揮，創(chuàng)新安全控制管理理念，將“以人為本”理念納入機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備設(shè)計(jì)安全管理控制中現(xiàn)已迫在眉睫。就目前來看，通過從促進(jìn)機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備有效運(yùn)轉(zhuǎn)以及提升生產(chǎn)廠家競(jìng)爭(zhēng)力和影響力的戰(zhàn)略高度入手，將設(shè)備使用和安全管理進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，與此同時(shí)在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化設(shè)備安全控制過程中，生產(chǎn)廠家還需摒棄傳統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)計(jì)理念，樹立“安全生產(chǎn)”戰(zhàn)略思維，以此通過制定更加科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案來保障控制管理作業(yè)的針對(duì)性、規(guī)范性和合理性。

四、結(jié)束語(yǔ)

簡(jiǎn)而言之，在當(dāng)前新市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)常態(tài)下，機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的廣泛應(yīng)用，在推動(dòng)企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的同時(shí)，也成為了現(xiàn)階段傳統(tǒng)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必然發(fā)展需求，但縱觀在當(dāng)前自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用過程中，由于“重技術(shù)、輕安全”現(xiàn)象較為普遍，長(zhǎng)此以往雖然提高了企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)效率，但安全事故的高發(fā)也給企業(yè)發(fā)展造成了極為不利的影響，故此在機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化設(shè)備控制過程中，將安全性作為設(shè)計(jì)作業(yè)的第一要素，是確保設(shè)備應(yīng)用效益最大化發(fā)揮的重要基礎(chǔ)和根本前提。

參考文獻(xiàn)：

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