PLC技術(shù)在機(jī)電工程自動(dòng)化中的運(yùn)用分析

摘要：目前，PLC技術(shù)在電氣工程中獲得了廣泛的運(yùn)用，并實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化控制及通訊信息技術(shù)的有機(jī)融合，促使機(jī)電工程在運(yùn)行的過(guò)程中具有較強(qiáng)的可靠性、靈活性以及簡(jiǎn)便性的特點(diǎn)。文章基于此，論述了PLC技術(shù)的內(nèi)涵，并就該技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化作業(yè)中的運(yùn)用流程以及所發(fā)揮的作用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù)；機(jī)電工程；自動(dòng)化控制；計(jì)算機(jī)；通訊信息技術(shù) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM921 文章編號(hào)：1009-2374（2017）07-0073-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.07.034

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用以及發(fā)展進(jìn)一步促進(jìn)了PLC技術(shù)的誕生以及發(fā)展。事實(shí)上，作為計(jì)算機(jī)與控制技術(shù)有機(jī)融合的技術(shù)成果，PLC技術(shù)已經(jīng)廣泛地被運(yùn)用在機(jī)電工程自動(dòng)化的控制作業(yè)過(guò)程中，并由此保障工業(yè)生產(chǎn)的整體性，促進(jìn)各項(xiàng)作業(yè)效率以及水平的提升。本文基于此，主要分析PLC技術(shù)的內(nèi)涵以及特點(diǎn)，并就該技術(shù)的運(yùn)用以及完善進(jìn)行了論述。

1 PLC技術(shù)概述

1.1 PLC技術(shù)的內(nèi)涵

所謂的PLC技術(shù)指的是可編程控制器。該技術(shù)在運(yùn)行的過(guò)程中主要依托于相應(yīng)編程存儲(chǔ)器進(jìn)行內(nèi)部程序的存儲(chǔ)，并在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行用戶指令的接受以及引導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算作業(yè)的開(kāi)展。

一般而言，PLC技術(shù)在專門的軟件系統(tǒng)的框架下能夠依據(jù)用戶發(fā)出的各項(xiàng)指令進(jìn)行“串行”工作。總體而言，該技術(shù)在運(yùn)行的過(guò)程中能夠借助控制器進(jìn)行棧指令順序的排列，并由此進(jìn)行數(shù)據(jù)狀態(tài)的掃描處理，隨后再將處理結(jié)果轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)形式進(jìn)行傳遞，最后在借助執(zhí)行結(jié)構(gòu)中的CPU完成程序的循環(huán)執(zhí)行。

目前，PLC技術(shù)被廣泛地運(yùn)用在電氣控制系統(tǒng)中，并由此實(shí)現(xiàn)了對(duì)于接線量的縮小。不僅如此，在技術(shù)系統(tǒng)之下，接線端口在運(yùn)行的過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于數(shù)據(jù)信號(hào)的輸入以及輸出，并且實(shí)現(xiàn)了軟件對(duì)內(nèi)部線路的連接，進(jìn)而簡(jiǎn)化了相關(guān)的操作流程。

再者，PLC技術(shù)在系統(tǒng)中的運(yùn)用過(guò)程中，相關(guān)線路往往會(huì)依據(jù)邏輯代數(shù)形式對(duì)存儲(chǔ)器內(nèi)部進(jìn)行存儲(chǔ)。在這一過(guò)程中，若控制要求發(fā)生改變時(shí)，作業(yè)人員可以對(duì)存儲(chǔ)器程序進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷模M(jìn)而確保系統(tǒng)能夠滿足控制要求，操作極為簡(jiǎn)便。

1.2 PLC技術(shù)的特點(diǎn)

作為一種全新的自動(dòng)化技術(shù)，PLC技術(shù)在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中具有多種特點(diǎn)，對(duì)比筆者進(jìn)行了下述的總結(jié)。

一方面，作業(yè)人員在進(jìn)行該技術(shù)運(yùn)用的過(guò)程中主要依托于邏輯圖等編程語(yǔ)言進(jìn)行操作，故而導(dǎo)致其具有操作、制作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)；另一方面，該技術(shù)還具有在線修改的特點(diǎn)，有助于作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工作。不僅如此，PLC技術(shù)具有較強(qiáng)的可靠性以及適應(yīng)性，能夠確保用戶在技術(shù)運(yùn)用的過(guò)程中能夠依據(jù)自身的需要進(jìn)行個(gè)性化調(diào)節(jié)。最后，PLC技術(shù)在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程中能夠通過(guò)軟件代替繼電器控制，促進(jìn)安裝作業(yè)的簡(jiǎn)便性進(jìn)一步提升，促進(jìn)各項(xiàng)工作的有效開(kāi)展。

2 PLC技術(shù)在電氣以及電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

2.1 PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

2.1.1 順序控制。一般而言，PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化運(yùn)用的過(guò)程中能夠當(dāng)作順序控制器進(jìn)行具體的操作。諸如在發(fā)電廠中，PLC的順序控制功能能夠?qū)︼w灰以及爐渣等清理作業(yè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，進(jìn)而促進(jìn)電廠生產(chǎn)效率的提高。總體而言，PLC技術(shù)在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程中，為了進(jìn)一步促進(jìn)順序控制器功效的充分發(fā)揮，需要作業(yè)人員在實(shí)際的操作過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)于自動(dòng)控制系統(tǒng)的整合以及優(yōu)化，并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建起分層式結(jié)構(gòu)，促進(jìn)各項(xiàng)功能的有效提升。

2.1.2 開(kāi)關(guān)量控制。此外，由于PLC技術(shù)在運(yùn)用的過(guò)程中具有編程以及存儲(chǔ)的功能，故而作業(yè)人員可以將其作為虛擬繼電器運(yùn)用在電氣控制作業(yè)的過(guò)程中。不同于傳統(tǒng)的機(jī)械繼電器，虛擬繼電器在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程中能夠進(jìn)一步縮短設(shè)備的反應(yīng)時(shí)間，而PLC技術(shù)與自動(dòng)切換系統(tǒng)的有機(jī)融合，能夠促進(jìn)其效益得到充分的發(fā)揮。

2.2 PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

隨著時(shí)代的發(fā)展以及社會(huì)的進(jìn)步，PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中獲得了廣泛的運(yùn)用。一般而言，該技術(shù)主要運(yùn)用在中央空調(diào)控制系統(tǒng)、公路交通系統(tǒng)以及數(shù)控系統(tǒng)等相關(guān)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中。對(duì)此，筆者進(jìn)行了相關(guān)的總結(jié)，具體內(nèi)容如下：

2.2.1 PLC在中央空調(diào)上的應(yīng)用。目前，中央空調(diào)在發(fā)展以及運(yùn)用的過(guò)程中進(jìn)一步促進(jìn)了工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)的有效開(kāi)展。一般而言，中央空調(diào)冷凍系統(tǒng)的控制方式主要分為三種形式，分別為繼電器控制系統(tǒng)、直接數(shù)字式控制器以及可編程序控制器（PLC）控制系統(tǒng)。

而PLC技術(shù)在此過(guò)程中的運(yùn)用較強(qiáng)的智能化水平以及抗干擾能力，能夠促進(jìn)中央空調(diào)運(yùn)行的可靠性以及穩(wěn)定的提升，并簡(jiǎn)化了中央空調(diào)的使用以及維護(hù)操作。

2.2.2 PLC在公路交通系統(tǒng)上的應(yīng)用。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，我國(guó)的道路交通壓力進(jìn)一步增加。在這樣的背景之下，為了實(shí)現(xiàn)道路交通的分流作業(yè)，城市交通部門加強(qiáng)了對(duì)于交通信號(hào)燈設(shè)置以及控制。在此過(guò)程中，由于PLC控制器在運(yùn)行的過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于外部環(huán)境的高度適應(yīng)，而且其內(nèi)部還具有豐富的定時(shí)器資源，故而能夠由此實(shí)現(xiàn)對(duì)于“漸進(jìn)式”信號(hào)燈進(jìn)行精確的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)岔路口的控制。目前，我國(guó)相關(guān)部門在構(gòu)建PLC交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)的過(guò)程中，加強(qiáng)了對(duì)于實(shí)時(shí)時(shí)鐘的運(yùn)用，并由此實(shí)現(xiàn)了對(duì)于交通信號(hào)的全天候管理，進(jìn)而由此促進(jìn)車輛等候信號(hào)燈時(shí)間的縮短，促進(jìn)城市交通管理的科學(xué)性的穩(wěn)步提升。

2.2.3 PLC在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用。目前，PLC技術(shù)在數(shù)控系統(tǒng)中獲得廣泛的運(yùn)用，并由此促進(jìn)了相關(guān)效益的取得。一般而言，工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中最為常用的數(shù)控技術(shù)分為三類，分別是點(diǎn)位控制系統(tǒng)、直線控制系統(tǒng)以及連續(xù)控制系統(tǒng)。基于我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，導(dǎo)致技術(shù)人員多借助全功能數(shù)控裝置以及單板機(jī)控制進(jìn)行系統(tǒng)的控制。事實(shí)上，這兩種控制系統(tǒng)都進(jìn)一步加強(qiáng)了對(duì)于PLC技術(shù)的運(yùn)用。

相關(guān)的調(diào)查研究顯示：全功能數(shù)控裝置在運(yùn)行的過(guò)程中具有較為完善的功能性，但是其價(jià)格較高，而基于PLC的單板機(jī)數(shù)據(jù)系統(tǒng)在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于設(shè)計(jì)硬件電路、接口電路、驅(qū)動(dòng)電路以及抗干擾問(wèn)題的解決。在實(shí)際的操作過(guò)程中，該技術(shù)在實(shí)際的操作過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于機(jī)床功能的調(diào)整，增加企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理的靈活性。目前，安徽某廠房在生產(chǎn)的過(guò)程中借助了PLC技術(shù)構(gòu)建起了數(shù)控系統(tǒng)，促進(jìn)了各項(xiàng)工作效率以及質(zhì)量的提升。關(guān)于該系統(tǒng)的流程圖，筆者進(jìn)行了相關(guān)總結(jié)，具體內(nèi)容如圖1所示：

為了促進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量以及效率的提升，作業(yè)人員構(gòu)建起了準(zhǔn)備（G指令）、輔助（M指令）、刀具（T指令）、主軸（S指令）、進(jìn)給（F指令）等功能。這里筆者以M指令運(yùn)行為例進(jìn)行具體的講解。據(jù)悉，M指令在運(yùn)行的過(guò)程中基于實(shí)際工作的需要分為M02（程序停止）、M03（主軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)）、M05（主軸停止）、M06（準(zhǔn)備換刀）等程序。這些程序在運(yùn)行的過(guò)程中能夠主要借助數(shù)控裝置與PLC相結(jié)合的方式進(jìn)行操作。關(guān)于控制主軸運(yùn)動(dòng)的局部梯形圖，筆者進(jìn)行了相關(guān)總結(jié)，具體內(nèi)容如圖2所示。

3 PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制應(yīng)用中的改進(jìn)措施

由于PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制作業(yè)過(guò)程中的運(yùn)用取得了不小的成就，故而為了充分發(fā)揮該技術(shù)的效益，需要作業(yè)人員加強(qiáng)對(duì)于PLC運(yùn)用方法的改進(jìn)。關(guān)于PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制應(yīng)用中的改進(jìn)措施，筆者進(jìn)行了相關(guān)總結(jié)，具體內(nèi)容如下：

3.1 加快研究

為了促進(jìn)PLC技術(shù)的功效得到充分的發(fā)揮，需要作業(yè)人員在實(shí)際的處理作業(yè)過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)于電氣工程自動(dòng)化控制需求的分析，并以此為基礎(chǔ)對(duì)PLC技術(shù)的功能進(jìn)行優(yōu)化以及研究，進(jìn)而拓寬該技術(shù)的運(yùn)用渠道。

3.2 培養(yǎng)設(shè)計(jì)人員

作為電氣工程自動(dòng)化控制的主要參與者，作業(yè)人員的素質(zhì)以及專業(yè)能力往往對(duì)PLC技術(shù)的使用效率以及質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響。基于此，就需要各單位在實(shí)際的作業(yè)過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)于設(shè)計(jì)人員素質(zhì)的提高。一般而言，需要有關(guān)單位對(duì)員工進(jìn)行培訓(xùn)工作，進(jìn)而對(duì)于PLC技術(shù)的掌握程度得到穩(wěn)步提升，將PLC技術(shù)更好地融入電氣工程自動(dòng)化控制中。

3.3 規(guī)范化建設(shè)

科學(xué)技術(shù)在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程中，為了確保技術(shù)的功能得到充分的發(fā)揮，需要作業(yè)人員制定相關(guān)的規(guī)范以及標(biāo)準(zhǔn)。基于此，就需要各單位加強(qiáng)對(duì)于PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制作業(yè)狀況的分析，并以此為基礎(chǔ)促進(jìn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)制定，促進(jìn)該技術(shù)的效益得到顯著提升。

4 結(jié)語(yǔ)

本文基于此，主要論述了PLC技術(shù)的內(nèi)涵以及特點(diǎn)，并對(duì)PLC技術(shù)在電氣以及電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，最后對(duì)PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制應(yīng)用中的改進(jìn)措施進(jìn)行了闡述。筆者認(rèn)為，隨著相關(guān)措施的落實(shí)到位，我國(guó)的PLC技術(shù)必將獲得長(zhǎng)足的發(fā)展，并在機(jī)電工程自動(dòng)化作業(yè)過(guò)程中獲得廣泛的運(yùn)用以及推廣。

參考文獻(xiàn)

[1] 曹益凌.基于PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017，（3）.

[2] 鄭星偉.PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016，（23）.

[3] 黃炳義，孟紅秀，李立君.煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)的技術(shù)改造[J].煤礦機(jī)械，2013，（5）.

[4] 陳楊，胡慧.PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用分析[J].黑龍江科技信息，2016，（33）.

[5] 歐陽(yáng)宏達(dá).西門子PLC標(biāo)準(zhǔn)PID功能在工程中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2014，（12）.

[6] 張宇，汪玥玢.PLC技術(shù)在礦山機(jī)電控制中應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代交際，2016，（13）.

[7] 劉寶龍.PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用探究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016，（7）.

[8] 景群.PLC技術(shù)在礦山機(jī)電控制領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)踐及思考[J].工業(yè)設(shè)計(jì)，2015，（8）.

作者簡(jiǎn)介：余倩（1984-），女，四川巴中人，成都工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，研究生，研究方向：機(jī)電工程。

（責(zé)任編輯：蔣建華）