基于PLC控制的機電一體化設備的安裝與調試

劉現智

摘 要：工業生產中自動化技術應用越來越廣泛，生產過程中PLC、電腦、變頻器以及觸摸屏等不同智能工控設備的使用越來越多?？梢哉f，PLC控制的機電一體化設備如何在實際生活中更好地進行應用已經成了現階段我國的工業發展中最重視的話題。因此筆者結合自身工作實踐，就PLC控制的機電一體化設備的安裝與調試進行相關探討，以供參考。

關鍵詞：PLC控制;機電一體化設備;調試

PLC自動控制系統屬于一種新型技術，融合了微電子技術、計算機軟件技術、自動化控制技術等，具有極強的可靠性和抗干擾能力，同時具有體積小、安裝維修便捷、接線數量少優勢，在各大企業自動化生產線控制系統中應用非常廣泛。在這樣的基礎上，開展基于PLC控制的機電一體化設備的安裝與調試的研究十分必要。

一、PLC 的優勢

（一）控制邏輯

PLC主要采用的是存儲的邏輯，不僅可以現場連接的輸入輸出端，還可以進行控制邏輯、復雜的控制邏輯程序較長、連接少、體積小，PLC由大中型集成電路組成，功耗小。由于控制邏輯只與程序有關，當需要修改控制邏輯時，只需修改程序，不需要修改連接，靈活性和擴展性強。

（二）控制速度

在關于速度的控制方面，繼電器主要是根據觸點的相關機械動作來完成的。但是因為繼電器完成觸點的開閉過程大概需要幾十毫秒的時間，相對而言較為緩慢，因此其工作效率不是很高。PLC是通過程序下達指令來進行控制速度的，其可以瞬間完成，工作時間十分短暫。

（三）可靠性和可維護性

繼電器采用了機械觸點和復雜的電線，在工作過程中可能會損壞自身的電弧，因此使用時限較短，可靠性和可維護性較差。但PLC主要采用的是先進的微電子技術，大量的開關動作都是通過非接觸式半導體電路完成的，具有功耗小、壽命長、可靠性高等優點。

（四）邏輯電路的設計和完成

系統設計完成后，可同時進行現場電路連接和邏輯設計，包括繼電器梯形圖和程序設計。周期短，調試和修改非常方便。然后測試PLC設備正常工作，如設備工作異常，應檢查排除故障。

二、生產線PLC控制程序介紹

（一）生產線PLC控制程序設計

在生產線PLC控制程序設計時，由于機電一體化設備在運行過程中，相關動作比較復雜，基本指令難以滿足實際需求，而順空指令具有思路清晰、層次分明、便于調試和修改的特性，因此，選擇順控指令編寫程序無疑是最佳選。

（二）變頻器參數設置、接線要點

下面以西門子SIEMENS MM420變頻器為例進行分析，對變頻器的參數設置和接線要點進行分析。MM420變頻器系統電路原理圖：

（1）當P0010 30和P0970 1設置完成以后，等待3～5min之后再進行相關參數的設置。

（2）MM420變頻器接線電源為三相電源，用L1、L2、L3PE表示。在具體接線過程中，保護接地線PE嚴禁和電源零線混淆連接，否則會導致進線位置的空氣開關自動進行斷電保護。

（3）圖1中U、V、W表示的MM420變頻器電動機的聯線，在具體連接過程當中U、V、W分別接82、83、84號線，而 L1、L2、L3PE表示則接81號線。

（4）在進行電動機調試前，把“5”W所示的按鈕扭動左邊，如果發現電動機反轉，立即斷電調換電動機的電源線，調試正常以后，扭動到右邊。

（5）變頻器的5、6、7、W 與 PLC的輸出口有連線時，絕不允許撥動相應的鈕子開關，以免兩個電源疊加，燒壞變頻器。

三、基于PLC控制的機電一體化設備的安裝與調試的方法

（一）電路、氣路的安裝調試

（1）電路系統。基于PLC控制的機電一體化設備的安裝過程中，電路系統的接線非常多，然后根據PLC和I/O電氣設計原理圖進行安裝和調試。（2）輸入線路的接線方式。在機電一體化設備PLC控制系統輸入線路包括11個磁性開關、7個傳感器、1啟動按鈕、1個停止按鈕，其中磁性開關的藍色線和DC24V相互連接，棕色線和PLC的I口相互連接。而傳感器的藍色線和DC24V的“-”號位置相互連接，棕色線和DC24V的“+”位置相互連接，黑色線和PLC的I口相互連接。（3）輸出線路的連接方式。在機電一體化設備PLC 控制系統輸入線路包括警示燈、蜂鳴器、轉盤電機、變頻器及機械手和推料部分的電磁閥。（4）電源單元和PLC單元的接線方式。PLC單元輸入部分的電源主要由PLC本身所帶的電源提供，而輸出部分的電源則主要由用戶本身電源來提供，通常情況下DC24V，3A開關電源就可以滿足輸入和輸出總電源的需求。（5）線路在連接過程中的注意事項：首先，根據設計圖所示，逐步連接，在進行DC24V電源線連接過程中，“-”段的連接線路最多，需要格外重視;其次，任何導線的插拔都需要在斷電的狀態下才能進行;最后，必須所有生產線路上的全部電氣元件進行系統科學合理的檢測，包括：傳感器、磁性開關、電動機等。（6）電磁換向閥的安裝。機電一體化設備PLC控制系統電磁換向閥主要安裝會底座之上，同時在底座上設有三排通道，其中中間一排為進氣通道和進氣孔P相互連通，其他的兩排則為排氣通道和側面的排空 R1 相互連接。

（二）氣路系統安裝方式

首先，控制PLC控制系統中壓縮空氣泵的壓力在0.5～0.8MP左右;其次，科學合理設置過濾調節閥，并詳細檢測各個氣管的連接方式是否牢固，壓力表所指數的數值是否正確。

（三）PLC 設備的安裝調試

（1）布線。PLC設備線路包括電源線、動力線、控制線、I/O線等，需要進行科學合理的配線，才能從根本上確保PLC設備運行的穩定性和可靠性。隔離變壓設備安和PLC中I/O的連接采用雙絞線進行連接，PLC相關設備要和電源之間有一定的距離，以減少電磁對PLC設備元件的干擾。PLC設備的輸入和輸出線路要分離開，接地電阻阻值的比較小于屏蔽層電阻的10%。同時，為最大限度上減小外界因素對PLC設備運行的影響，PLC設備的基本單元、拓展單元、不同功能模塊的電纜連接線需要單獨配置。（2）I/0線安裝調試。I/0線的輸入線路必須控制在30m之內，并避免使用常開點的方式和輸入端口進行連接，同時在I/O線路安裝過程中，要采用相應的防干擾措施，最常用的就是增設繼電保護裝置。在外電路配置過程中，要設置好與之相互對應的保護電路，避免不安全狀況產生。

總之，機電一體化設備的發展是社會發展的客觀需求，通過PLC控制，機電一體化設備，更智能，討論安裝和調試PLC改造、機電一體化設備的進一步應用。將相關技術應用于機電一體化設備，有利于機電一體化設備向智能化方向的進一步發展。

參考文獻：

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