PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用

張浚豪 李俊成 周玥雨 鐘澤人

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的機(jī)電控制設(shè)備容易受到干擾，而PLC技術(shù)充分利用集成電路技術(shù)，采用相關(guān)隔離模塊，具有很強(qiáng)的抗干擾能力。PLC技術(shù)在機(jī)械電氣化管理中的有效應(yīng)用，不僅可以提高機(jī)械自動化的生產(chǎn)效率和水平，還可以促進(jìn)機(jī)電自動化技術(shù)的更新和發(fā)展，從而為機(jī)械行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械;電氣;PLC技術(shù);控制裝置

引言：近年來，隨著我國科技的不斷創(chuàng)新，傳統(tǒng)技術(shù)在機(jī)電控制設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用中暴露出越來越多的問題。在這種情況下，有必要創(chuàng)新和改進(jìn)機(jī)電控制技術(shù)。PLC技術(shù)作為一種先進(jìn)的機(jī)電控制技術(shù)，不僅可以有效地提高機(jī)電設(shè)備的整體控制效率，而且可以大大提高機(jī)電控制設(shè)備的自動化水平。

一、PLC技術(shù)概述

PLC的全稱是可編程邏輯控制器。它使用可編程存儲器作為內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行面向用戶的指令，如邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算，并通過數(shù)字或模擬輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。目前，PLC控制系統(tǒng)主要由三部分組成：輸入模塊、輸出模塊和CPU模塊。其中，CPU模塊作為PLC控制系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)，可以與編程器緊密連接，充分發(fā)揮三個模塊的功能，全面實(shí)現(xiàn)自動控制。

二、PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用

（一）機(jī)械控制裝置中的應(yīng)用

機(jī)械化最重要的部分是對機(jī)械設(shè)備的控制。機(jī)械控制系統(tǒng)需要控制設(shè)備的數(shù)量，而傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)是一對一的配電開關(guān)，且數(shù)量管理繁瑣，易受各種因素的影響，存在諸多安全隱患。但采用PLC技術(shù)控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動化，大大簡化電子自動化的控制步驟，降低設(shè)備故障的概率，提高生產(chǎn)安全和生產(chǎn)效率。在機(jī)電自動化中，PLC技術(shù)主要應(yīng)用于以下兩個方面：自動故障分析與診斷、控制傳感器和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，使PLC控制中心能夠?qū)崟r監(jiān)控機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)線。保證了機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行的安全性和可靠性，大大提高了機(jī)械設(shè)備的控制精度。

（二）PLC技術(shù)在電氣控制裝置中的應(yīng)用

電氣控制裝置是電氣自動化系統(tǒng)的重要組成部分。有許多復(fù)雜的電氣設(shè)備和系統(tǒng)。傳統(tǒng)電氣控制裝置靈敏度低、操作復(fù)雜、智能化程度低，給電氣系統(tǒng)控制帶來巨大壓力。PLC技術(shù)在電氣控制裝置中的應(yīng)用，有效解決了傳統(tǒng)電氣控制裝置存在的問題。PLC技術(shù)在電氣控制裝置中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了電氣自動化系統(tǒng)的全過程實(shí)時監(jiān)控，提高了電氣自動化系統(tǒng)的性能。隨著PLC技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及和應(yīng)用，電氣自動化水平得到了顯著提高。全面、系統(tǒng)、自動化的電氣控制裝置取代了傳統(tǒng)、單一、落后的電氣控制裝置。PLC技術(shù)中的DCS結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了對電氣自動化系統(tǒng)的實(shí)時監(jiān)控和過程控制，提高了電氣自動化系統(tǒng)的管理水平。PLC技術(shù)控制數(shù)字化、信息化電氣系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備及系統(tǒng)的集中管理和控制，簡化操作流程，提高運(yùn)行效率。

（三）開關(guān)邏輯

在機(jī)電控制裝置中，電氣控制只能在多個開關(guān)功能的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)，基于這些功能，機(jī)械裝置可以得到一定的動力支持。在電氣控制裝置中，合理運(yùn)用PLC技術(shù)控制開關(guān)邏輯，以保證裝置工程的合理使用。在繼電保護(hù)裝置中引入PLC技術(shù)可以有效地控制開關(guān)，從而保證繼電保護(hù)裝置的自動化水平和高效率。另外，通過借鑒PLC技術(shù)，可以直接用芯片技術(shù)代替繼電保護(hù)裝置，使功能多樣化。因此，在設(shè)計(jì)機(jī)電控制裝置時，應(yīng)加強(qiáng)開關(guān)邏輯的精細(xì)化管理，實(shí)現(xiàn)機(jī)電控制裝置的多功能應(yīng)用。

（四）在智能控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

PLC技術(shù)具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、邏輯控制功能強(qiáng)等特點(diǎn)，能很好地適應(yīng)惡劣環(huán)境。因此，將PLC技術(shù)應(yīng)用到智能控制系統(tǒng)中，可以不斷提高系統(tǒng)的控制功能，從工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場收集完整的數(shù)據(jù)，加強(qiáng)對工程現(xiàn)場的控制。由于采用了差分接收、半雙工、均衡傳輸?shù)韧ㄐ欧绞?，有效地控制了共模干擾問題，一對雙絞線就可以完成多站組網(wǎng)工作，有效地減少了工業(yè)現(xiàn)場布線任務(wù)的工作量，大大節(jié)約了生產(chǎn)成本。

（五）其他設(shè)備控制運(yùn)用

工業(yè)生產(chǎn)涉及的機(jī)械設(shè)備較多，除上述設(shè)備外，其他設(shè)備一般都有電氣自動化控制要求。由于數(shù)量眾多，本文將以一些常見的繼電保護(hù)裝置為例進(jìn)行相關(guān)分析。在繼電器設(shè)備的應(yīng)用中，早期的電氣自動控制技術(shù)可以保證繼電器按照預(yù)設(shè)的邏輯正常工作，同時可以檢測當(dāng)前繼電器是否存在故障，但無法確定故障點(diǎn)和故障類型。在PLC技術(shù)的應(yīng)用中，通過數(shù)據(jù)分析功能可以有效地確定故障類型，幫助人工進(jìn)行故障定位，表明PLC技術(shù)在繼電控制中具有較高的應(yīng)用價值。

三、合理化運(yùn)用PLC技術(shù)的方式

為了實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的合理應(yīng)用，必須進(jìn)行精確的控制和分析，避免和規(guī)避相關(guān)因素的不利影響。首先，要合理選擇設(shè)備和控制系統(tǒng)，并與相關(guān)軟硬件設(shè)備相匹配，減少干擾。由于市場上使用的PLC設(shè)備豐富多樣，要做到準(zhǔn)確的分析和應(yīng)用，需要在一定程度上考慮應(yīng)用環(huán)境和條件。其次，要防止外部信號入侵，保護(hù)IO信號。這種干擾的實(shí)際范圍應(yīng)小于功率干擾，但也應(yīng)引起相關(guān)部門的重視，提高設(shè)備的實(shí)際抗干擾能力，加強(qiáng)信號濾波處理，科學(xué)安排信號傳輸方式，降低干擾強(qiáng)度。

四、結(jié)語

綜上所述，PLC技術(shù)對機(jī)電控制設(shè)備的運(yùn)行起到了積極的推動作用。通過合理選擇工藝類型，科學(xué)分析原理圖，有效設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)，可以有效地實(shí)現(xiàn)PLC技術(shù)在機(jī)電控制設(shè)備中的應(yīng)用。分析了PLC技術(shù)的概念及其在機(jī)電控制設(shè)備中的應(yīng)用。通過本文的分析，優(yōu)化PLC技術(shù)的有效應(yīng)用，在機(jī)電控制裝置中發(fā)揮積極作用，促進(jìn)機(jī)電設(shè)備的良好運(yùn)行。

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作者簡介：張浚豪（2000-），男，漢，四川省渠縣，本科，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化

李俊成（1999-），男，漢，四川省眉山市，本科，研究方向：自動化

周玥雨（1999-），男，漢，四川省瀘州市，本科，研究方向：自動化

鐘澤人（2000-），男，漢，四川省成都市，本科，研究方向：自動化