PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用

孫樹偉

摘 要：PLC作為一種比較熱門的技術(shù)，受到了人們的廣泛關(guān)注。將其應(yīng)用在機(jī)械電氣控制裝置中不僅使控制系統(tǒng)功能更加完善，還能夠促進(jìn)電氣控制裝置的不斷改進(jìn)，從而促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)的有序化、標(biāo)準(zhǔn)化。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù)；機(jī)械電氣；控制裝置；應(yīng)用

1、PLC技術(shù)概述

所謂PLC（Programmable Logic Controller），是指可編程邏輯控制器。其實(shí)PLC是一個(gè)以微處理器為核心的數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)裝置，其具備一定的編程功能，能夠進(jìn)行存儲、程序運(yùn)算，同時(shí)還可以在輸出程序、接口之間建立連接，從而對整個(gè)工機(jī)械電氣設(shè)備進(jìn)行全程控制。從構(gòu)成上來說，PLC主要包括電源、存儲器、輸入輸出接口、編程器、擴(kuò)展槽等部分，在生成中每個(gè)部分都能夠發(fā)揮自己的功能形成一個(gè)統(tǒng)一的整體。PLC具有兩個(gè)方面的優(yōu)勢：一是具備自我檢測能力。PLC技術(shù)能夠通過編程器對各種指令進(jìn)行操作，同時(shí)以數(shù)字的方式完成輸入、輸出控制。這樣在整個(gè)過程中，PLC就可以實(shí)現(xiàn)全程自己檢測，發(fā)現(xiàn)問題，并減少機(jī)械電氣生產(chǎn)過程中的問題，提高作業(yè)效率。另外，PLC在發(fā)生故障時(shí)也會發(fā)生預(yù)警。二是PLC具備較強(qiáng)的干擾性。通常在機(jī)械電氣控制裝置運(yùn)行過程中，容易受到外界因素的影響，造成運(yùn)行效率低下。而對于PLC技術(shù)而言，能夠以微處理器為中心，通過集成電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)對干擾因素的抵抗，從而更好地保障正常生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械電氣控制裝置使用性能的提高。

2、PLC技術(shù)在機(jī)械電子控制裝置中的應(yīng)用價(jià)值

2.1簡化機(jī)械電氣控制裝置的操作過程

PLC是一種可以方便進(jìn)行編程的控制系統(tǒng)，我們在使用PLC技術(shù)時(shí)，能夠通過編輯相關(guān)指令來控制機(jī)械電氣控制裝置的操作，工作人員在操作時(shí)，只需按照PLC發(fā)出的指令進(jìn)行相關(guān)的操作，使工作難度得到了極大的降低，簡化了人為進(jìn)行機(jī)械操作的繁瑣性，能夠使機(jī)械電氣控制裝置的運(yùn)行效率得到極大的提高，促進(jìn)我國生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)力的發(fā)展，使我國的企業(yè)能夠獲取更高的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2使機(jī)械電氣控制裝置的功能多樣化

PLC技術(shù)的應(yīng)用能夠進(jìn)行機(jī)械電氣控制裝置相關(guān)指令的編輯，然后使機(jī)械電氣控制裝置按照相關(guān)的程序自動(dòng)開展工作，PLC的可編輯控制系統(tǒng)主要包括兩個(gè)部分，一部分是數(shù)據(jù)采集，一部分是程序控制，數(shù)據(jù)采集會對相關(guān)的文字信息、圖像以及顯現(xiàn)數(shù)據(jù)等進(jìn)行采集，然后對采集到的信息進(jìn)行處理和加工，并把處理好的結(jié)果電子控制裝置的顯示器上方便工作人員對機(jī)械的操作與控制。PLC還能夠?qū)C(jī)械運(yùn)行過程中出現(xiàn)的異常進(jìn)行檢測和報(bào)警，保證自身系統(tǒng)的安全以及電氣控制裝置的安全，從這里我們可以看出，在機(jī)械電氣控制裝置中由于PLC技術(shù)能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來很大的經(jīng)濟(jì)效益，而且能夠?yàn)槠髽I(yè)固定資產(chǎn)的安全提供重要保障。

3、機(jī)械電氣控制裝置中PLC技術(shù)的應(yīng)用

3.1應(yīng)用方式

PLC在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用方式主要包括DSC集散型控制系統(tǒng)和FCS現(xiàn)場總線型控制系統(tǒng)，兩者的組成原理、應(yīng)用方式各有不同。其中DSC集散型控制系統(tǒng)通過特定的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接起來，現(xiàn)場控制站、檢查站等一些控制系統(tǒng)，而后實(shí)現(xiàn)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)路通訊技術(shù)、圖形顯示技術(shù)等技術(shù)的融合與集中操作和分散控制分散危險(xiǎn)，并集中顯示出來，從而提高機(jī)械電氣控制系統(tǒng)的管理效率。如今DCS集散型控制逐漸向綜合化、開放化發(fā)展，著重完善DCS的通信系統(tǒng)，將生產(chǎn)過程控制與管理系統(tǒng)聯(lián)合在一起，形成一體化的管控。同時(shí)著重開放性，力求相互的DCS能夠聯(lián)網(wǎng)、共享。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)主要包括自主性、協(xié)調(diào)性、實(shí)時(shí)性、可靠性與在線性。其次，F(xiàn)CS現(xiàn)場總線型控制系統(tǒng)是一種集網(wǎng)絡(luò)、SCADA/HMI等于一體的工業(yè)自動(dòng)化現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，因其能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場各控制器、儀表之間的互聯(lián)，徹底將控制功能下放到現(xiàn)場，降低投資費(fèi)用，已成為目前主流的控制系統(tǒng)產(chǎn)品。該系統(tǒng)裝置能夠保障同企業(yè)管理層資料管理系統(tǒng)間的信息交流；實(shí)現(xiàn)車間主任和工段長配合完成工作計(jì)劃制定；建立調(diào)度員和操作員的操作工作位置；實(shí)現(xiàn)資料的接收和工藝流程控制。

3.2空氣壓縮機(jī)中PLC技術(shù)的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的機(jī)械電氣控制裝置中，主要是通過單片機(jī)發(fā)揮機(jī)械的使用功能。從而增大機(jī)械電氣控制裝置遭受干擾的幾率，使得機(jī)械電氣控制系統(tǒng)的作業(yè)效率下降。另外，傳統(tǒng)的空氣壓縮機(jī)在許多方面都達(dá)不到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，具有較高的危險(xiǎn)性。PLC技術(shù)作為一種新型機(jī)械電氣裝置控制技術(shù)，具有非常大的優(yōu)勢，將其應(yīng)用在空氣壓縮機(jī)中也是大勢所趨。通常PLC技術(shù)的空氣壓縮機(jī)是通過微機(jī)控制技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)根據(jù)煤炭生產(chǎn)作業(yè)的實(shí)際情況對空氣壓縮機(jī)進(jìn)行調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)安全、穩(wěn)定、高效、規(guī)范的運(yùn)行。其中微機(jī)控制技術(shù)能夠在生產(chǎn)中收集溫度、壓力變送器、斷水裝置等設(shè)備的運(yùn)行信息，并將其輸送到CPU進(jìn)行處理，經(jīng)過處理后的數(shù)據(jù)信息便能夠反映工業(yè)生產(chǎn)工作的實(shí)際狀況，接下來再發(fā)出與其相對應(yīng)的指令，使自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠按照指令進(jìn)行空氣壓縮機(jī)的調(diào)整和優(yōu)化，從而提高空氣壓縮機(jī)的運(yùn)行效率。相比于傳統(tǒng)的單片機(jī)，其靈活性、實(shí)效性更強(qiáng)，能有效提高空氣壓縮機(jī)的使用性能。

3.3對生產(chǎn)變量的控制

在工業(yè)生產(chǎn)中存在著較多的生產(chǎn)變量，人們很難采用可行性的辦法對其進(jìn)行檢測、預(yù)防，無法做到變量的控制從而影響到正常生產(chǎn)。對生產(chǎn)變量的控制就是對生產(chǎn)過程中模擬量的控制。利用PLC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對生產(chǎn)中的變量進(jìn)行適當(dāng)控制，同時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息、模擬信息間的相互轉(zhuǎn)換，最終實(shí)現(xiàn)變量控制。比如邏輯變量，其是被控現(xiàn)場傳送給PLC輸入端的開關(guān)信號狀態(tài)。如由操作臺上的按鈕、現(xiàn)場的行程開關(guān)、繼電器的觸點(diǎn)等送來的信號狀態(tài)，由PLC的開關(guān)量輸入模塊接收。輸入邏輯變量的變量名是用輸入點(diǎn)的地址編號來表示的，而變量名用輸出點(diǎn)的地址編號來表示的。

3.4原理圖的分析

在應(yīng)用PLC技術(shù)時(shí)，原理圖能夠起到指導(dǎo)性的作用。若要在機(jī)械電氣控制裝置中應(yīng)用PLC技術(shù)，就要先分析原理圖，確保無問題后再進(jìn)行實(shí)施。原理圖的分析主要包括三個(gè)方面的內(nèi)容：一是要校對基本的電氣設(shè)備。比如電動(dòng)機(jī)等，同時(shí)還應(yīng)在電路圖中標(biāo)志出比較重要的位置。二是要檢查電路圖的繪制是否存在錯(cuò)誤的地方。在此過程中，工作人員要先進(jìn)行電路圖的識別，而后明確電路圖中保護(hù)裝置、控制系統(tǒng)等部分。三是保護(hù)好機(jī)械電氣控制系統(tǒng)中的電氣裝置。通常在電路裝置處會設(shè)置一個(gè)保護(hù)裝置。四是要確認(rèn)電源用電無誤、電流通暢。

3.5在電力控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

PLC技術(shù)應(yīng)用于不同的工業(yè)領(lǐng)域中。本文以火電泵類的控制為例，詳細(xì)分析了PLC技術(shù)的具體應(yīng)用極其應(yīng)用優(yōu)勢。一般情況下，火電泵類啟動(dòng)方式有自啟動(dòng)、機(jī)旁屏手動(dòng)啟動(dòng)以及現(xiàn)場控制箱手動(dòng)啟動(dòng)三種。其中，自動(dòng)狀態(tài)下泵的開機(jī)時(shí)由PLC內(nèi)順控模塊根據(jù)各個(gè)泵的累積運(yùn)行時(shí)間長短來選擇主備用泵；而機(jī)旁屏開啟方式則需調(diào)節(jié)現(xiàn)場開關(guān)來啟閉泵，其主備用泵則是根據(jù)人類對運(yùn)行時(shí)間的比較來決定每臺泵的啟閉，要在現(xiàn)場對其進(jìn)行操作則需將開關(guān)調(diào)至“調(diào)速器手動(dòng)”檔位才能實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)在火電廠泵類的控制有PLC和常規(guī)控制兩種，一般常規(guī)回路作為PLC控制的補(bǔ)充和泵類控制的安全回路，實(shí)現(xiàn)了即使PLC故障也可保證泵類的正常運(yùn)作。從中能夠看出采用PLC技術(shù)能夠改變傳統(tǒng)火電泵控制系統(tǒng)中的不足，進(jìn)一步促進(jìn)了我國電力行業(yè)的發(fā)展。

4、結(jié)論

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用也隨之廣泛，在現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程中電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠滿足發(fā)展需求，而PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用能夠?qū)C(jī)械電氣控制裝置的生產(chǎn)效率和運(yùn)行安全提供重要保障，對于促進(jìn)我國電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展能夠產(chǎn)生很大的促進(jìn)作用。

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