PLC控制原理及應(yīng)用維護(hù)研究

王亭

摘 要：隨著控制器技術(shù)的發(fā)展，PLC技術(shù)逐漸的衍生出來并慢慢的發(fā)展，該技術(shù)的出現(xiàn)是控制器技術(shù)的一大新的突破，在應(yīng)用的過程中是其它控制器無可比擬的，其優(yōu)點(diǎn)被接受并得到了推廣，它的最大的優(yōu)點(diǎn)就是取代了之前技術(shù)在惡劣的環(huán)境下就癱瘓的毛病，它在惡劣的生產(chǎn)環(huán)境下尤其獨(dú)特的優(yōu)勢，能夠保證控制器技術(shù)正常地工作，這樣的優(yōu)勢是其他技術(shù)無法抗衡的，所以它的傳播力度是非常大的，并廣泛應(yīng)于各控制領(lǐng)域。在實(shí)際的應(yīng)用過程中，PLC控制系統(tǒng)起到了中樞神經(jīng)的作用，它控制全局，一旦它在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)故障，就會使整個系統(tǒng)停止作業(yè)，輕則造成經(jīng)濟(jì)損失，重則造成極大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。所以，我們操作人員要懂得核心技術(shù)的運(yùn)轉(zhuǎn)原理、特點(diǎn)，能夠在第一時間發(fā)現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)存在的故障，根據(jù)該障礙進(jìn)行相應(yīng)的診斷及維護(hù)。

關(guān)鍵詞：Plc設(shè)備；控制原理；可靠性設(shè)計(jì)；應(yīng)用

PLC技術(shù)的柔性是非常強(qiáng)的，它對控制器進(jìn)行相應(yīng)的編輯邏輯，這種編輯邏輯是以微處理器為核心的，再把發(fā)展成熟的計(jì)算機(jī)技術(shù)合理應(yīng)用，在這個過程中把控制原理的現(xiàn)代化自動控制設(shè)備考慮進(jìn)來并柔和在一起，目前各個工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)得到了很好的驗(yàn)證。在PLC技術(shù)應(yīng)用的過程中，每一個PLC都有其獨(dú)特的特點(diǎn)，它都能找到相對應(yīng)的控制圖紙，在維修過程中也比以前更加的方便快捷，能夠第一時間記錄指示燈并進(jìn)行相應(yīng)的反饋，這個時候維修環(huán)節(jié)就出現(xiàn)了，能夠輕松的發(fā)現(xiàn)并維修，這個環(huán)節(jié)與繼電器相比較，其維修起來更加的有效便捷。目前采用PLC技術(shù)在集中自動控制領(lǐng)域取得了新的突破，不僅提高了機(jī)電設(shè)備的生產(chǎn)效率，而且在機(jī)電設(shè)備的故障診斷方面也有了新的進(jìn)展，隨著PLC技術(shù)應(yīng)用的深度和廣度標(biāo)志著一個國家的工業(yè)化進(jìn)程的加快。

一、PLC工作原理

PLC是一種電子系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)里采用了先進(jìn)的數(shù)字化運(yùn)算，其組成部分也有了新的突破，不是過去的簡單的部分，而是有了中樞神經(jīng)的中央處理單元（CPU），在之前的模塊的基礎(chǔ)上又增加了多功能模塊。PLC技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，它摒棄了傳統(tǒng)的繼電器，采用了邏輯控制。這個邏輯控制里面，CPU就是設(shè)備的核心部分，它引導(dǎo)了統(tǒng)領(lǐng)全局的作用，從輸入、存儲、輸出等環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)都是按照規(guī)則的進(jìn)行，用戶能夠快速有效的進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，整個環(huán)節(jié)中央處理器發(fā)揮著重要的作用。

二、PLC的特點(diǎn)

（一）配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)。PLC的發(fā)展得到了業(yè)內(nèi)的認(rèn)可，并取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，到目前為止，各種規(guī)模的工業(yè)控制場合都能見得到PLC技術(shù)。PLC有著先天性的優(yōu)勢，它的數(shù)據(jù)推理能力已在各種數(shù)字領(lǐng)域得到了很好的應(yīng)用，邏輯處理功能也得到了很大的提升。近年來，圍繞著PLC開發(fā)的功能單元也是大量的涌現(xiàn)出來，向其他的領(lǐng)域擴(kuò)張，再加上人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。

（二）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。高可靠性是衡量電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵指標(biāo)，它體現(xiàn)出來了該設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC 與集成電路技術(shù)相結(jié)合，采用優(yōu)質(zhì)的電子元件，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行合理的優(yōu)化，內(nèi)部電路采取了一系列的硬件措施，其可靠性很高。此外，PLC還有一個非常關(guān)鍵的功能，就是對硬件故障自我檢測，該功能是非常的關(guān)鍵的，當(dāng)系統(tǒng)突出故障時，可以第一時間進(jìn)行檢測，并能及時發(fā)出警報(bào)信息。應(yīng)用者在應(yīng)用軟件中還可以編入外圍器件其他的程序，尤其是故障自診斷程序是非常重要的，可以增強(qiáng)故障自診斷保護(hù)程度，使得整個系統(tǒng)具有極高的可靠性。

三、PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用

（一）運(yùn)動控制。PLC在運(yùn)動控制方面也有了新的突破，尤其是在圓周運(yùn)動或直線運(yùn)動的控制應(yīng)用是非常的廣泛的。在整個控制的過程中，專用的運(yùn)動控制模塊是非常關(guān)鍵的，如可驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊等，例如機(jī)床、機(jī)器人、電梯等相關(guān)的場合，這些場合應(yīng)用是非常的廣泛的。

（二）數(shù)據(jù)處理。PLC的數(shù)學(xué)運(yùn)算功能，在相關(guān)的領(lǐng)域也是有了新的突破。它的一些功能在之前的功能的基礎(chǔ)上又有了新的突破，可以在有限的時間內(nèi)對數(shù)據(jù)采集、分析及處理整個過程完成。這種功能應(yīng)用廣泛，例如造紙、冶金、食品等相關(guān)的行業(yè)，這些行業(yè)應(yīng)用的非常的廣泛。

（三）通信及聯(lián)網(wǎng)。PLC通信是通信技術(shù)的一大新的突破，該技術(shù)融入了PLC的關(guān)鍵技術(shù)，使通信技術(shù)沒有任何的障礙。再隨著工廠自動化的發(fā)展，自動化網(wǎng)絡(luò)得到了很好的推廣，解決了之前沒有通信接口的問題，使得通信變得更加的暢通。

四、PLC控制系統(tǒng)的維護(hù)

（一）供電電源檢查。供電電源的質(zhì)量和整個PLC控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率和使用情況有著非常重要的關(guān)系，供電電源部件是整個系統(tǒng)中故障發(fā)生率較高的部件。那么在開展其維護(hù)管理工作的過程中，維護(hù)管理人員必須要檢查電壓是否在額定電壓范圍內(nèi)或者是可以允許的電壓范圍內(nèi)，因?yàn)轭l繁的電壓變動會對整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生很大的影響，造成電壓波動后就會引發(fā)諧波干擾情況出現(xiàn)，從而影響了整個系統(tǒng)的良好運(yùn)行，那么對于整個供電電源裝備的使用壽命也造成了非常大的影響。

（二）運(yùn)行環(huán)境檢查。在PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中，影響其運(yùn)行的環(huán)境因素主要是溫度、濕度、粉塵、振動等影響因素。但是當(dāng)運(yùn)行環(huán)境溫度過低時，整個模擬回路的安全系數(shù)變小，那么溫度過低后就會造成系統(tǒng)控制管理不當(dāng)，因此在使用過程中，一定要控制好相應(yīng)的運(yùn)行環(huán)境溫度，在不同的季節(jié)一定要將其運(yùn)行環(huán)境溫度控制在合適的范圍內(nèi)。那么對于其他的影響因素也一定要采取必要的措施將其控制在合適的運(yùn)行范圍內(nèi)。

（三）PLC安裝運(yùn)行過程檢查。維護(hù)工作也是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，很多的控制系統(tǒng)里面忽視維護(hù)工作環(huán)節(jié)，認(rèn)為系統(tǒng)能夠正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，維護(hù)不維護(hù)沒有多大的問題，這種管理思路恰恰是不對的，在維護(hù)的開展過程中，每個小的工作環(huán)節(jié)也是不能放過的，一個螺絲安裝固定是否穩(wěn)定，都起到了關(guān)系全局的作用，所以在對于單元結(jié)構(gòu)和模塊等進(jìn)行有效的檢查，及時發(fā)現(xiàn)問題并解決，一旦出現(xiàn)了一些模塊松動，如果不及時處理也會釀成大禍，所以說需要操作人員能夠及時發(fā)現(xiàn)并解決才是硬道理。

（四）PLC內(nèi)部鋰電池檢查。在內(nèi)部鋰電池日常運(yùn)行過程中，電源指示燈的運(yùn)行是由電池來進(jìn)行相應(yīng)的供電的，這個時候電量是非常關(guān)鍵的，它影響著指示燈信號的傳輸，所以要保證電量充足，不足時要第一時間進(jìn)行更換，在實(shí)際的操作過程中，內(nèi)部鋰電池是非常的脆弱的，極易出現(xiàn)故障和元器件受損壞，因此，在日常的作業(yè)過程中要做好日常維護(hù)，對電壓的情況采取有效的措施及時進(jìn)行相應(yīng)的反饋，當(dāng)出現(xiàn)一些指標(biāo)異常時，尤其是電壓下降到超出PLC控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行范圍時，指示燈就會出現(xiàn)提示，我們要第一時間發(fā)現(xiàn)并及時的更換鋰電池。

結(jié)束語：PLC技術(shù)的發(fā)展，使得控制系統(tǒng)運(yùn)行取得了很大的進(jìn)步。在實(shí)踐操作的過程中，也看出PLC技術(shù)起到了舉足輕重的作用，所以要引起相關(guān)工作環(huán)節(jié)的人員的重視，做好相關(guān)的工作。把PLC控制系統(tǒng)的日常維護(hù)和檢修工作作為常規(guī)的工作來抓，一旦系統(tǒng)的各個模塊上的元器件可能發(fā)生的故障，要有相應(yīng)的預(yù)警機(jī)制，提前做出預(yù)防，把危害系數(shù)降到最低。針對一些常規(guī)的核突發(fā)的問題，要及時的預(yù)防和解決，保證整個PLC控制系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1] 趙圣國，萬麗. PLC故障診斷與排除方法[J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2009（06）

[2] 徐黎. PLC故障分析與排查[J]. 寧波職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2009（02）