探究PLC技術(shù)在機(jī)械電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

王澤洋

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，企業(yè)對(duì)于機(jī)械電氣設(shè)備的控制已經(jīng)從傳統(tǒng)意義上的工作人員手動(dòng)控制變成了通過(guò)利用電子信息設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等自動(dòng)控制，其中應(yīng)用最多的自動(dòng)控制技術(shù)即PLC技術(shù)。本文主要對(duì)PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用進(jìn)行研究，具體內(nèi)容如下，希望助力行業(yè)實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);控制自動(dòng)化;流程優(yōu)化

引言

PLC作為一種可編程的遙控技術(shù)有效地提升了在管理過(guò)程中的管理水平，在自動(dòng)化控制的過(guò)程中.不需要人為的工作，也不需要人為的監(jiān)管，只需要通過(guò)事先設(shè)計(jì)好的編程代碼錄入系統(tǒng)就可實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)作。除此之外，PLC還具有一個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)，在操作的過(guò)程中不需要復(fù)雜難以理解的特殊編程代碼，僅僅需要通用簡(jiǎn)單的編程語(yǔ)言即可，正是因?yàn)檫@一優(yōu)勢(shì)，促使PLC在行業(yè)中迅速普及。因此，本文將對(duì)PLC的應(yīng)用展開(kāi)研究。

一、控制系統(tǒng)PLC技術(shù)發(fā)展

工業(yè)中許多自動(dòng)化過(guò)程使用PLC來(lái)提高質(zhì)量和可靠性并降低生產(chǎn)成本。目前，物聯(lián)網(wǎng)是用于監(jiān)控工業(yè)過(guò)程的更便捷方法。它由嵌入式系統(tǒng)和通信系統(tǒng)組成，通過(guò)這種方式，工業(yè)設(shè)備可以借助無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備連接，或者可以通過(guò)便攜式計(jì)算機(jī)和移動(dòng)設(shè)備監(jiān)視和控制工業(yè)應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)使諸如傳感器的執(zhí)行器之類(lèi)的物理對(duì)象與互聯(lián)網(wǎng)的連接變得容易。在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中使用無(wú)線(xiàn)通信增加了將物理對(duì)象鏈接到網(wǎng)關(guān)的簡(jiǎn)便性。此外，使用無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)可消除大量電纜，從而降低了可能性故障，特別是在大型工業(yè)系統(tǒng)中。它可以通過(guò)使用許多通信技術(shù)來(lái)創(chuàng)建。物聯(lián)網(wǎng)可以作為傳統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)的補(bǔ)充，以實(shí)現(xiàn)工業(yè)系統(tǒng)的理想化。它在世界各地隨時(shí)隨地遠(yuǎn)程監(jiān)視操作系統(tǒng)方面發(fā)揮著重要作用。這將增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與PLC結(jié)合使用，通過(guò)無(wú)線(xiàn)技術(shù)將傳感器數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇LC，并開(kāi)發(fā)了在PLC環(huán)境中操作模糊邏輯的算法。為了將來(lái)的工作，建議系統(tǒng)可以用作包含多個(gè)節(jié)點(diǎn)的更廣泛網(wǎng)絡(luò)中的單個(gè)節(jié)點(diǎn)。利用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)施、云以及模糊控制和監(jiān)視，此改進(jìn)可用于覆蓋更大的工廠網(wǎng)格，例如大城市的凈水廠。在開(kāi)發(fā)用于工業(yè)目的的自動(dòng)化設(shè)置中實(shí)施PLC的方法。實(shí)施PLC的設(shè)想為開(kāi)發(fā)多個(gè)領(lǐng)域控制概念提供了方向。通過(guò)引入集中控制器PLC來(lái)討論確保牽引系統(tǒng)自動(dòng)化的最佳方法，這是最好的方法，因?yàn)樗膾呙杓夹g(shù)非?？欤梢赃m應(yīng)任何形式的開(kāi)關(guān)邏輯電路。在控制部分中，PLC編程中遵循的編程語(yǔ)言實(shí)際上是梯形邏輯圖，從而使任何操作員都更容易理解，只是為了保持每次執(zhí)行的周期一致向后移動(dòng)，而垂直感光鼓將同時(shí)向前旋轉(zhuǎn)。

二、電氣自動(dòng)控制中的PLC技術(shù)

工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中PLC系統(tǒng)由中央處理器、輸入接口、輸出接口、存儲(chǔ)介質(zhì)、電源等組成。用戶(hù)可以根據(jù)具體要求添加外部輔助設(shè)備，PLC控制系統(tǒng)的工作原理與計(jì)算機(jī)非常相似。剛接通電源時(shí)，中央處理單元將執(zhí)行自診斷并處理網(wǎng)絡(luò)信息內(nèi)容。完成準(zhǔn)備工作后，它將掃描用戶(hù)程序，并可以在通過(guò)輸入和輸出通道的過(guò)程中科學(xué)地控制它。在PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程中，如果存在不良情況，可以在中央處理器的幫助下進(jìn)行自診斷過(guò)程，然后重新啟動(dòng)。另外，該系統(tǒng)的原理是保證PLC控制系統(tǒng)，使其具有非常理想的可靠性并加強(qiáng)安全性，從而使其在保證正常運(yùn)行的前提下完全符合控制對(duì)象提出的標(biāo)準(zhǔn)，降低成本輸出，從而創(chuàng)造更加理想的經(jīng)濟(jì)效益。具體工作流程如圖 1 所示。

2.1順序控制PLC

主機(jī)無(wú)論是進(jìn)行輸入還是輸出工作，電源都是獨(dú)立的，并且單電源互不干擾。以電光隔離的形式，輸出和輸入模塊可以分開(kāi)。為了確保CPU的穩(wěn)定運(yùn)行，將安裝監(jiān)視電路。對(duì)于外部工作將進(jìn)行密封、防塵、抗震的設(shè)計(jì)，使每個(gè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)都有相應(yīng)的屏蔽措施，從而具有很強(qiáng)的抗干擾性能，同時(shí)，它具有更強(qiáng)的抗干擾性。優(yōu)異的抗干擾性能提高了相應(yīng)的抗干擾能力，使其更加可靠。目前，由于電子元器件制造工藝、施工水平等的不斷提高，應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化各種技術(shù)來(lái)對(duì)其進(jìn)行整合，以使PLC具有更加理想的可靠性能。另外，在PLC技術(shù)的應(yīng)用模式下，系統(tǒng)還具有非常強(qiáng)的故障診斷能力。一旦發(fā)生故障，將及時(shí)發(fā)出警報(bào)，以便相關(guān)人員在第一時(shí)間處理事故。

2.2開(kāi)關(guān)控制

在傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)中，大量的電磁繼電器用于電路控制，因此系統(tǒng)中有很多接觸點(diǎn)和線(xiàn)路。當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)有多種信號(hào)，在PLC中，還存在各種接口，例如：模塊接口、對(duì)話(huà)接口、設(shè)備接口等。這些接口的突出特點(diǎn)是體積非常輕巧，實(shí)現(xiàn)了即插即用的效果，并且沒(méi)有很大的能耗，為整體優(yōu)化提供了更大的便利[7]。另外，PLC還具有監(jiān)控系統(tǒng)和故障診斷程序，在其應(yīng)用中，不僅可以及時(shí)有效地診斷故障，而且可以對(duì)其進(jìn)行維護(hù)和優(yōu)化。由于PLC技術(shù)的接口非常豐富，模塊硬件種類(lèi)非常齊全，所以性能強(qiáng)大，可以有效地發(fā)揮和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制功能。用戶(hù)可以根據(jù)自己的具體發(fā)展和要求更換硬件，以?xún)?yōu)化和調(diào)整PLC的功能。由于其強(qiáng)大的多功能性，為主動(dòng)轉(zhuǎn)換提供的便利是理想的。在應(yīng)用PLC技術(shù)的過(guò)程中，接線(xiàn)邏輯也可以更改為存儲(chǔ)邏輯，以避免出現(xiàn)外圍設(shè)備。同時(shí)，在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，還可以縮短相應(yīng)的轉(zhuǎn)換時(shí)間，使維護(hù)工作非常方便。通過(guò)更改程序代碼，

用戶(hù)可以實(shí)現(xiàn)控制功能的有效發(fā)揮，并保證PLC技術(shù)更高的通用性，因此相應(yīng)的轉(zhuǎn)換工作非常方便。

三、電氣自動(dòng)控制中PLC技術(shù)具體應(yīng)用分析

PLC技術(shù)的應(yīng)用可以進(jìn)一步優(yōu)化繼電器的邏輯，使其具有更加理想的安全性和可靠性，也有相應(yīng)的改進(jìn)。另外，優(yōu)化結(jié)構(gòu)使得以后的維護(hù)和應(yīng)用非常方便。因此，在電氣自動(dòng)化技術(shù)的逐步發(fā)展中，有必要對(duì)相應(yīng)的系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，充分發(fā)揮PLC技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值，使其具有更強(qiáng)的可靠性和安全性。

3.1火電系統(tǒng)應(yīng)用分析

火電系統(tǒng)使用了大量的電磁元件，還有許多繼電器觸點(diǎn)[8]。在實(shí)際操作中，會(huì)受到各種因素的影響，降低了其穩(wěn)定性。通過(guò)PLC技術(shù)的有效應(yīng)用，已簡(jiǎn)化了控制器的操作和安裝。操作員可以在很短的時(shí)間內(nèi)掌握各種操作技能。PLC系統(tǒng)設(shè)有大量的接口，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可以通過(guò)PLC系統(tǒng)將其斷開(kāi)，從而維護(hù)電路的穩(wěn)定運(yùn)行。另外，PLC技術(shù)的有效應(yīng)用可以幫助員工減輕部分工作壓力和負(fù)擔(dān)，并且系統(tǒng)的抗干擾性能非常出色。

3.2在輸煤系統(tǒng)中的應(yīng)用系統(tǒng)的主要部分包括主站層和現(xiàn)場(chǎng)傳感器等。在主站層中PLC技術(shù)的應(yīng)用可以與人機(jī)交互接口配合使用。借助光纖通信主站層可以有效地連接遠(yuǎn)程通信模塊和本地的CPU通信（I/O站層），然后使用顯示器來(lái)控制不同的系統(tǒng)設(shè)備。

3.3在運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用

PLC技術(shù)在交通系統(tǒng)中的應(yīng)用可以有效地控制交通信號(hào)燈，提高效率。在特定用途中，該技術(shù)可以在局域網(wǎng)中收集區(qū)域路段的信號(hào)，并借助集中控制，避免了車(chē)輛等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題。在運(yùn)輸系統(tǒng)中，PLC技術(shù)使相應(yīng)的操作更加方便，而且增強(qiáng)了其抗干擾能力，從而彌補(bǔ)了以前控制系統(tǒng)中存在的各種問(wèn)題和不足，滿(mǎn)足運(yùn)輸系統(tǒng)控制水平的要求。

3.4用于機(jī)床的電氣控制

在機(jī)床加工過(guò)程中，必須保證液壓機(jī)電之間的協(xié)調(diào)。其中，在液壓和電氣的控制中，可以采用時(shí)間控制來(lái)完成任務(wù)內(nèi)容，但是在這部分控制內(nèi)容中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)故障，并且類(lèi)型比較復(fù)雜，存在一定的難度。在機(jī)床的電氣控制中，采用PLC技術(shù)可以非常有效地確保系統(tǒng)的安全性，因?yàn)镻LC具有很高的可靠性，可以?xún)?yōu)化時(shí)間控制，然后進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)設(shè)備的運(yùn)行，并顯示設(shè)備的狀態(tài)變化，最終的檢測(cè)和控制效果理想，有利于提高機(jī)床生產(chǎn)的穩(wěn)定性，最終使產(chǎn)品的質(zhì)量得到提高。

結(jié)語(yǔ)

PLC應(yīng)用于電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)，具有效率高、穩(wěn)定性強(qiáng)、成本低的特點(diǎn)，可大大提高系統(tǒng)自動(dòng)化程度，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和自動(dòng)模式的切換。PLC控制器穩(wěn)定、可靠、易于維護(hù)且兼容。以在各種環(huán)境中工作。同時(shí)，PLC在電氣自動(dòng)控制中易于監(jiān)視和操作，具有一定的實(shí)用價(jià)值。

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