石油機(jī)械液壓系統(tǒng)中的可編程邏輯控制器控制技術(shù)

摘要：結(jié)合可編程邏輯控制器（PLC）控制技術(shù)的結(jié)構(gòu)特點，對其在石油機(jī)械液壓控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析和研究。

關(guān)鍵詞：石油機(jī)械 液壓系統(tǒng) 可編程邏輯控制器 控制技術(shù)

前言：隨著工業(yè)化的不斷發(fā)展，社會生產(chǎn)中對于石油機(jī)械產(chǎn)品的要求越來越高，傳統(tǒng)的控制技術(shù)逐漸難以滿足產(chǎn)品的使用需求，存在著很大的不足和問題。針對這種情況，采用可編程邏輯控制器控制技術(shù)，與石油機(jī)械液壓系統(tǒng)相互結(jié)合，可以成功實現(xiàn)系統(tǒng)的自動化和智能化控制，從而有效提高石油機(jī)械的質(zhì)量和使用效率。

1.可編程邏輯控制器概述

可編程邏輯控制器，簡稱PLC，是一種具有微處理機(jī)的數(shù)字化電子設(shè)備，可以應(yīng)用于自動化化控制，采用一類可編程存儲器，用于其內(nèi)部程序的存儲，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、技術(shù)以及算數(shù)操作等指令，同時通過數(shù)字或模擬式的輸入和輸出，對各種類型的機(jī)械或者生產(chǎn)過程進(jìn)行控制。

PLC的基本結(jié)構(gòu)包括電源、CPU、存儲器、輸入輸出接口電路、功能模塊和結(jié)構(gòu)模塊等，并通過控制總線、電源總線、數(shù)據(jù)總線等形成一個統(tǒng)一的整體。

PLC具有以下幾個鮮明的特點：

1.1.結(jié)構(gòu)靈活：PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)成靈活多變，可以很方便地進(jìn)行功能的擴(kuò)展，同時也能夠?qū)崿F(xiàn)開關(guān)量的控制和PID回路控制，通過與上位機(jī)構(gòu)的連接，形成更為復(fù)雜、功能更加豐富的控制系統(tǒng)。

1.2.易于使用：PLC采用簡單明了的梯形圖、邏輯圖等作為編程語言，對于操作人員的要求較低，不需要掌握復(fù)雜的計算機(jī)知識，就可以輕松進(jìn)行操作，從而有效減少了系統(tǒng)的開發(fā)周期，不僅能夠方便地進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試工作，還可以通過遠(yuǎn)程控制的方法，對程序進(jìn)行在線修改，隨時對控制方案進(jìn)行更新，而不需要進(jìn)行硬件的處理。

1.3.可靠性強(qiáng)：能夠在各種惡劣的環(huán)境下運(yùn)行，具有良好的抗干擾能力，可靠性強(qiáng)。

2.PLC技術(shù)在石油機(jī)械液壓控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

對于液壓控制系統(tǒng)而言，主要是通過上下兩個液壓缸來實現(xiàn)對機(jī)械的控制，不僅可以實現(xiàn)在運(yùn)行過程中實現(xiàn)大范圍的無極調(diào)速，而且設(shè)備自身具有體積小、重量輕、動態(tài)性能好、運(yùn)動慣性小等優(yōu)點，在石油機(jī)械中得到了極為廣泛的應(yīng)用。就目前而言，石油機(jī)械液壓控制系統(tǒng)的操作，主要包括手動、調(diào)整和半自動三種方式，通過頂出缸活塞和活動橫梁的配合動作，完成各種工藝。

要將PLC應(yīng)用到石油機(jī)械液壓系統(tǒng)中，可以利用頂出缸中的液壓油在溢流時對板材造成拉深是提供的壓邊力，對系統(tǒng)進(jìn)行操作。但是，壓邊力的控制是十分困難，原有的液壓系統(tǒng)無法滿足使用需求，因此需要進(jìn)行改造。通過電磁比例溢流流量控制閥，可以使得頂部氣缸在倒裝時可能提供相應(yīng)的壓邊力。在液壓控制系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，通過PLC控制技術(shù)，可以對頂出缸的壓邊力進(jìn)行控制，不僅可以提供相對穩(wěn)定的壓邊力，也可以提供一個能夠隨著拉伸情況變化而變化的動態(tài)壓邊力。

PLC技術(shù)在石油機(jī)械液壓控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，需要結(jié)合實際情況，如系統(tǒng)工作的特點、對于控制方面的要求、控制目標(biāo)、控制范圍等，切實做好PLC的選型工作，確保其具備良好的性能和較高的性價比。在對PLC進(jìn)行選型的過程中需要綜合考慮以下幾點：

2.1.輸入輸出點數(shù)的估算

這是影響PLC選型的重要因素，需要充分考慮適當(dāng)?shù)挠嗔俊ＭǔＧ闆r下，要針對系統(tǒng)的實際要求，對輸入輸出點數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計和計算，在計算結(jié)果的基礎(chǔ)上，增加10%-20%左右的可擴(kuò)展余量，并將該余量作為輸入輸出點數(shù)的估算依據(jù)。

2.2.估量存儲器容量

存儲器容量是指PLC自身提供的硬件存儲單元大小，程序容量則是用戶在開啟和應(yīng)用項目時，在存儲器中使用的存儲單元大小。一般來說，為了保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，存儲器的容量必須大于程序的容量，因為在對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計時，系統(tǒng)中的應(yīng)用程序并沒有進(jìn)行編寫或者沒有編寫完全，所以并不能明確知道程序的容量，只能通過存儲器的容量進(jìn)行替代和估算。

2.3.CPU的選擇

在對CPU進(jìn)行選擇時，要充分考慮存儲器的容量，以保證CPU運(yùn)行的效率。CPU存儲器的容量必須比實際需求的容量更大，對于一些對CPU運(yùn)算速度和處理能力要求較高的大型設(shè)備，如機(jī)械防搖系統(tǒng)的軟件，可以考慮雙CPU的冗雜系統(tǒng)。同時，由于生產(chǎn)廠家不同、生產(chǎn)出的產(chǎn)品規(guī)格、性能等也有著很大的差異，使得部分CPU存在不同的通訊接口和通訊方式，對于這種情況，要從經(jīng)濟(jì)性和可用性方面進(jìn)行綜合考慮，結(jié)合系統(tǒng)需求的通訊方式，進(jìn)行整合，最好可以選擇能夠進(jìn)行功能擴(kuò)展的CPU。另外，要合理考慮PLC系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)布局，從而切實保證主站與子站之間的可靠對接。

2.4.輸入輸出模塊的選擇

在對輸入輸出模塊的選擇方面，需要考慮統(tǒng)一的應(yīng)用需求，以保證系統(tǒng)的可用性。例如，在對輸入模塊進(jìn)行選擇時，要對信號電平、信號傳輸距離、信號隔離、信號供給方法等的實際應(yīng)用要求進(jìn)行綜合考慮，保證輸入模塊的合理性。在對輸出模塊進(jìn)行選擇時，通常情況下，需要通過對比分析的方法，對不同的輸出模塊進(jìn)行分析。例如，繼電器輸出模塊價格相對較低，同時電壓范圍寬，但是使用壽面短，響應(yīng)時間相對較長；可控硅輸出模塊能夠滿足頻繁開關(guān)、低電感的功率因素的負(fù)載的場合，但是成本更高，過載能力相對較差。同時，輸出模塊交流輸出、直流輸出和模擬量輸出必須與應(yīng)用程序的要求保持一致。

3.結(jié)語

總而言之，在石油機(jī)械液壓控制系統(tǒng)中，應(yīng)用PLC控制技術(shù)，不僅可以有效解決傳統(tǒng)液壓控制系統(tǒng)中的各種安全問題，如機(jī)械磨損、線圈燒毀等，還可以進(jìn)一步簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，規(guī)避系統(tǒng)安裝復(fù)雜，維護(hù)困難等缺點，同時也可以實現(xiàn)對于設(shè)備的實時監(jiān)測和實時控制，在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上，增加警示和保護(hù)功能，有效提高設(shè)備操作的可靠性和安全性，降低設(shè)備在操作中存在的風(fēng)險。因此，相關(guān)技術(shù)人員要充分認(rèn)識到PLC技術(shù)在石油機(jī)械液壓控制系統(tǒng)中的重要作用，推動石油機(jī)械產(chǎn)品的發(fā)展。

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