在機(jī)械電氣控制裝置中PLC技術(shù)的作用及其應(yīng)用

周仁川

隨著近年來我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和機(jī)械電氣行業(yè)智能制造的升級(jí)換代，為了適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)的復(fù)雜性和精細(xì)化管理要求，PLC在工廠生產(chǎn)管理的融入程度日益加深，應(yīng)用范圍也越來越廣，發(fā)揮了日益重要的作用。如何提升企業(yè)生產(chǎn)管理中PLC技術(shù)的應(yīng)用程度和廣度便成為了廣大企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)?；诖?，今天本文主要就在機(jī)械電氣控制裝置中PLC技術(shù)的作用及其應(yīng)用探討這一論題給大家進(jìn)行闡述和分析，希望能起到拋磚引玉之效。

機(jī)械電氣控制裝置中PLC技術(shù)的概述

1、在工廠中機(jī)械電氣控制裝置被廣泛的應(yīng)用。①電氣控制裝置主要是指由若干電氣元器件組合而成，用來實(shí)現(xiàn)對特定對象的控制，從而確保被控制的設(shè)備裝置能平穩(wěn)、安全、高效的運(yùn)行。其主要起到自動(dòng)控制、自動(dòng)斷路保護(hù)、自動(dòng)監(jiān)測的作用。②其設(shè)計(jì)原則必須遵循以下幾點(diǎn)：在滿足生產(chǎn)的前提下，盡量精簡控制線路，從而降低裝置成本和確保其工作的穩(wěn)定性；能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝對電氣控制線路的要求；后續(xù)的操作和檢修易于維護(hù)。

2、PLC主要運(yùn)用在工廠機(jī)械電氣控制裝置中，它采用程序化的存儲(chǔ)器來執(zhí)行設(shè)定好的邏輯運(yùn)算指令，通過數(shù)字化的輸入、輸出接口與各種設(shè)備裝置互聯(lián)并傳輸控制信號(hào)和數(shù)據(jù)的生產(chǎn)過程。它是計(jì)算機(jī)技術(shù)與繼電控制技術(shù)相融合的產(chǎn)品，主要有以下特點(diǎn)：

①控制方便。傳統(tǒng)的機(jī)電控制裝置如需改變控制功能時(shí)必須重新連線設(shè)計(jì)，修改周期長、成本高，修改過程復(fù)雜；而采用PLC控制方式后，則只需要修改在內(nèi)存中的程序即可快速、高效的完成。

②穩(wěn)定可靠。PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中運(yùn)用了濾波、屏蔽、隔離等抗干擾措施，并且針對控制柜專門進(jìn)行了電磁兼容優(yōu)化設(shè)計(jì)；同時(shí)采用了程序回歸、差錯(cuò)校驗(yàn)、程序復(fù)執(zhí)等自動(dòng)故障診斷新技術(shù)，從而很大程度上提升了PLC工況系統(tǒng)的穩(wěn)定度。

③控制功能強(qiáng)大而靈活。PLC系統(tǒng)有強(qiáng)大的控制功能，具備各種靈活的邏輯運(yùn)算控制、遠(yuǎn)程控制、通訊、模擬和數(shù)字轉(zhuǎn)換、裝置兼容性好等特點(diǎn)。其整合了不同平臺(tái)、不同廠家、不同操作系統(tǒng)，從而可以很好的控制和監(jiān)測生產(chǎn)線多臺(tái)裝置，而且提供了與大多數(shù)機(jī)械電氣控制裝置兼容的接口，方便進(jìn)行分布式接入，有效地發(fā)揮其強(qiáng)大功能。

④編程操作簡易，使用維護(hù)方便。相對于專業(yè)C++，Java等計(jì)算機(jī)語言，PLC是一種面向問題、面向過程控制的類似繼電器控制線路的梯形圖，適合機(jī)械電氣工程師快速上手，從而可以得到普及和推廣使用。

在機(jī)械電氣控制裝置中PLC技術(shù)的作用探討

PLC技術(shù)在當(dāng)代機(jī)械電氣控制裝置中發(fā)揮了日益重要的作用，較大程度的提升了機(jī)械電氣設(shè)備的生產(chǎn)運(yùn)行效率，也推動(dòng)了機(jī)械電氣控制行業(yè)的深入發(fā)展，從而提升了企業(yè)的綜合競爭力和經(jīng)濟(jì)效益，具體作用表現(xiàn)在以下方面：

1、PLC技術(shù)簡化了機(jī)械電氣控制裝置作業(yè)過程。PLC技術(shù)是一套面向控制對象的可編程語言。工程師通過編程來實(shí)現(xiàn)機(jī)械電氣控制裝置按照預(yù)設(shè)的目標(biāo)實(shí)行控制工作，其可以靈活的根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)的需求和特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)不同控制功能的系統(tǒng)平臺(tái)。相比于傳統(tǒng)的電氣控制修改操作指令，其極大的節(jié)約了修改時(shí)間，降低了操作難度，簡化了人工操作的復(fù)雜度，從而滿足了現(xiàn)代化生產(chǎn)多樣性、個(gè)性化柔性生產(chǎn)的精細(xì)化管理要求。

2、實(shí)現(xiàn)了更高難度和智能化控制的作用。①相比于傳統(tǒng)的電氣控制方式，PLC技術(shù)通過靈活、高效的編程代碼，實(shí)現(xiàn)了更高難度的電氣控制方式。其主要有數(shù)據(jù)搜集、傳輸、交互和順序控制兩大模塊組成。隨著信息化和網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的進(jìn)步，PLC不僅可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的電氣信息的交互，還可以有效的處理圖形數(shù)據(jù)，并將最終的結(jié)果直觀的呈現(xiàn)出來，更有利于企業(yè)管理人員的分析和決策。②PLC技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵性節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)異常的自動(dòng)報(bào)警和相應(yīng)故障的異常處理.從而提升了機(jī)械電氣控制裝置運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，避免因裝置異常而導(dǎo)致后續(xù)生產(chǎn)異常所造成的更大損失，從而有效的控制了企業(yè)的成本。③通過PLC技術(shù)能將不同類型的裝置數(shù)據(jù)與ERP系統(tǒng)進(jìn)行交互，通過功能更強(qiáng)大的ERP系統(tǒng)的BI功能自動(dòng)分析數(shù)據(jù)的特征，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)觸發(fā)警報(bào)和郵件，以通知管理人員及時(shí)的發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)異常和產(chǎn)品質(zhì)量異常。通過大數(shù)據(jù)分析，還能幫助進(jìn)行設(shè)備生產(chǎn)狀況的分析，優(yōu)化和配置好企業(yè)的各項(xiàng)資源。

在機(jī)械電氣控制裝置中PLC技術(shù)的應(yīng)用探討

隨著PLC功能的日益強(qiáng)大，其在機(jī)械電氣控制裝置領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣，以下主要對PLC的具體應(yīng)用進(jìn)行探討：

1、在機(jī)械電氣控制裝置設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用。①PLC的具體設(shè)計(jì)方案應(yīng)充分根據(jù)電氣控制裝置的類型、實(shí)際工況環(huán)境和生產(chǎn)需求來制定科學(xué)、合理的PLC應(yīng)用解決方案，并且確保所設(shè)計(jì)的方案符合相關(guān)技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。從而確保PLC技術(shù)在電氣控制裝置中安全、平穩(wěn)的持續(xù)運(yùn)行。②設(shè)計(jì)好的PLC方案應(yīng)進(jìn)行專人的審核，以最大程度上減少PLC方案的瑕疵造成生產(chǎn)異常，產(chǎn)品質(zhì)量不可控。通過審核的PLC方案建議先進(jìn)行小范圍、小批量的首件試運(yùn)行模式，針對出現(xiàn)的問題及時(shí)分析原因和解決處理，從而避免大的生產(chǎn)異常出現(xiàn)。首件經(jīng)測試、檢測通過后方可進(jìn)行大規(guī)模的批量性生產(chǎn)。③為了加強(qiáng)PLC技術(shù)與機(jī)械電氣控制裝置間的一致性，在設(shè)計(jì)PLC應(yīng)用方案時(shí)應(yīng)設(shè)計(jì)相關(guān)的原理圖，并針對原理圖進(jìn)行認(rèn)真的研究和分析，從而確?？刂蒲b置在實(shí)際運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定和安全。在完成PLC在電氣控制裝置中的設(shè)計(jì)后，接下來要精細(xì)準(zhǔn)備相關(guān)裝置的安裝調(diào)試工作，以確保其發(fā)揮最大的效益。

2、在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用實(shí)例和領(lǐng)域探討。PLC技術(shù)是以計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信傳輸技術(shù)相結(jié)合發(fā)展起來的新型工業(yè)控制裝置系統(tǒng)。隨著近年來網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的飛躍發(fā)展，也有力的推動(dòng)了PLC技術(shù)在諸如能源、化工、鋼鐵、機(jī)械制造、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域的應(yīng)用，概括起來主要分為以下幾類：①開關(guān)的邏輯控制領(lǐng)域。作為PLC應(yīng)用最廣的領(lǐng)域之一，它較好的取代了傳統(tǒng)的繼電器電路，高效的實(shí)現(xiàn)了電氣控制裝置的邏輯、順序控制，而且能很好的控制分布式的機(jī)臺(tái)自動(dòng)化流水線，極大地提升了工作效率。

②為了實(shí)現(xiàn)諸如溫度、壓力、液位等模擬量和數(shù)據(jù)量的轉(zhuǎn)換，PLC通過A/D轉(zhuǎn)換模塊，較好的解決了模擬量控制的問題，而且還能實(shí)現(xiàn)模擬量的閉環(huán)控制，以實(shí)現(xiàn)過程控制的目的。

③PLC技術(shù)可通過驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的單軸位置來控制模塊，從而其可較好的應(yīng)用在直接和圓周運(yùn)動(dòng)的控制。

綜上所述，在機(jī)械電氣控制裝置中加強(qiáng)PLC技術(shù)的應(yīng)用是大勢所趨，有其存在的必要性，而且也確實(shí)發(fā)揮了越來越重要的作用。這就要求各企業(yè)根據(jù)自身情況逐步的用PLC技術(shù)取代傳統(tǒng)的電氣控制方式，真正的發(fā)揮其高效、功能強(qiáng)大、快捷和簡便的優(yōu)點(diǎn)，提升產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)管理水平，并最終提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，我們可以根據(jù)按國內(nèi)外的成熟方案和長處，同時(shí)吸取相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，共同推動(dòng)PLC技術(shù)的應(yīng)用水平的提升和應(yīng)用范圍的普及，從而為我機(jī)械電氣控制裝置產(chǎn)業(yè)的深化改革和知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)的積累貢獻(xiàn)自己的力量。