機(jī)械電氣控制裝置中的PLC應(yīng)用研究

摘? 要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，自動(dòng)化的技術(shù)水平也在不斷提高，也越來越廣泛應(yīng)用控制機(jī)械電氣的裝置。我國(guó)進(jìn)一步研究機(jī)械的電氣自動(dòng)化技術(shù)，PLC技術(shù)隨之得到了快速的發(fā)展，并開始應(yīng)用到控制機(jī)械電氣的裝置中。該文主要圍繞在機(jī)械電氣控制裝置中應(yīng)用PLC技術(shù)展開討論，首先對(duì)PLC技術(shù)展開分析，分析其概念、特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)，然后簡(jiǎn)述機(jī)械電氣裝置的概念，主要從各個(gè)方面分析在機(jī)械電氣的控制裝置中應(yīng)用PLC技術(shù)，提出其在應(yīng)用中會(huì)遇到的問題并給出合理解決對(duì)策。

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

中圖分類號(hào)：TU97? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1672-3791（2019）04（b）-0037-02

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，形成了許多技術(shù)和學(xué)科交叉滲透的現(xiàn)象，使得科學(xué)技術(shù)有著更好的發(fā)展。在持續(xù)發(fā)展PLC技術(shù)的良好條件下，機(jī)械企業(yè)隨之逐漸提高自動(dòng)化水平，從一定程度上保障了企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)其生產(chǎn)的整體效率也有著一定程度上的保障。以此為基礎(chǔ)，可以將機(jī)電一體化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化，應(yīng)用PLC技術(shù)優(yōu)化并完善繼電器的邏輯處理功能，將生產(chǎn)所需要的成本降低，還能在運(yùn)行控制裝置的過程中將機(jī)械設(shè)備有危險(xiǎn)發(fā)生的幾率降低，為了能夠進(jìn)一步的優(yōu)化和完善這一裝置系統(tǒng)，就要更加推廣PLC技術(shù)的使用，在機(jī)電控制裝置中使這一技術(shù)能夠發(fā)揮決定作用。

1? 機(jī)械電氣控制裝置的概述

一般情況下機(jī)械電氣的控制裝置指的就是二次控制電氣設(shè)備。其構(gòu)成通常有6個(gè)環(huán)節(jié)，其中包括有保障電氣設(shè)備和電路的保護(hù)回路、分配平均和效率兼?zhèn)涞氖謩?dòng)與自動(dòng)回路、有很多供電電源的供電電路、能夠顯示工作情況的信號(hào)回路、電氣設(shè)備安全運(yùn)行保障和連續(xù)工作的自鎖與閉鎖回路、在有特殊情況發(fā)生時(shí)會(huì)有緊急制動(dòng)形成的制動(dòng)停車回路。機(jī)械電氣的控制裝置能夠?qū)φw電器設(shè)備大電流和高壓進(jìn)行自動(dòng)控制，以及閉合開關(guān)等，能夠?qū)\(yùn)行中出現(xiàn)的特殊情況進(jìn)行處理，對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定做出維護(hù)，同時(shí)對(duì)運(yùn)行設(shè)備的狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)反映。

2? PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用

2.1 機(jī)電控制裝置中PLC技術(shù)的控制形式

2.1.1 DCS集散型控制系統(tǒng)

DCS集散控制型的系統(tǒng)就是指將現(xiàn)場(chǎng)檢查站和控制站等控制類系統(tǒng)，通過特殊電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)其之間進(jìn)行鏈接，使電子科技有效結(jié)合控制技術(shù)，這樣不僅可以集中操作兼顧裝置和分散性控制系統(tǒng)，還能在控制過程當(dāng)中有危險(xiǎn)性因素出現(xiàn)時(shí)進(jìn)行分散透徹的梳理，同時(shí)進(jìn)行綜合性的治理，這樣就可以高效管理和有效調(diào)控機(jī)械電氣的控制裝置。總而言之，DCS系統(tǒng)主要包括了通訊、計(jì)算機(jī)、顯示、控制技術(shù)等功能，形成一個(gè)比較完善的控制及管理類系統(tǒng)。

2.1.2 FCS現(xiàn)場(chǎng)總線型控制系統(tǒng)

現(xiàn)場(chǎng)總線型的控制系統(tǒng)指的就是科學(xué)地結(jié)合各分支等不相同的結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)中的數(shù)字式，這樣不僅可以使管理結(jié)合控制，還可以對(duì)多節(jié)點(diǎn)和雙向總線型系統(tǒng)起著支持作用。這些的組成通常是一些常見的外部環(huán)境，在這樣的狀況下，提供給機(jī)電控制裝置的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境十分良好，提供的實(shí)用功能更加智能，自動(dòng)生成許多項(xiàng)目得以實(shí)現(xiàn)，機(jī)電裝置控制的效果因此會(huì)顯著提高。相較于DCS系統(tǒng)來說，其可操作性更好，實(shí)際中有著更加便捷靈活的運(yùn)用，其進(jìn)一步分散了控制裝置，因此其有著較高的安全性[1]。

2.2 在機(jī)電控制裝置中PLC技術(shù)實(shí)際的應(yīng)用

2.2.1 在空氣壓縮機(jī)中PLC技術(shù)實(shí)際的應(yīng)用

空氣壓縮機(jī)通常是單片機(jī)構(gòu)成，很容易受到機(jī)器性能的影響，從而不能保障機(jī)械電氣裝置工作的效率。在現(xiàn)階段，在空氣壓縮機(jī)中應(yīng)用PLC技術(shù)，同時(shí)結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)，科學(xué)有效結(jié)合自動(dòng)化和危機(jī)控制技術(shù)，調(diào)整壓縮機(jī)，將空氣壓縮機(jī)運(yùn)行的效率大幅提高。不只在這樣，其還可以利用微控制器全程監(jiān)控空氣壓縮機(jī)整個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)，從而對(duì)機(jī)械的安全運(yùn)行做出保障，進(jìn)而促進(jìn)機(jī)械電氣的控制裝置運(yùn)行效率提高。

2.2.2 自動(dòng)化生產(chǎn)線上的變量控制

實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制生產(chǎn)中的變量，從實(shí)質(zhì)上來講也就是全面監(jiān)管生產(chǎn)的模擬量，由于工業(yè)生產(chǎn)的每個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)有很多變量存在，人力難以對(duì)其進(jìn)行合理科學(xué)的預(yù)測(cè)。若是沒有實(shí)時(shí)地控制生產(chǎn)變量，隨著問題長(zhǎng)久的累積，很可能會(huì)嚴(yán)重影響工業(yè)生產(chǎn)。針對(duì)這樣的情況，在機(jī)械電氣的控制裝置中應(yīng)用PLC技術(shù)，可以對(duì)這些問題有一定的緩解，PLC技術(shù)可以適當(dāng)?shù)乜刂粕a(chǎn)過程中每一環(huán)節(jié)的變量，以此為基礎(chǔ)，通過轉(zhuǎn)化模擬化與數(shù)字化間的鏈接，可以應(yīng)用控制器來控制相應(yīng)的生產(chǎn)變量[2]。

2.3 機(jī)械控制裝置中PLC技術(shù)的具體應(yīng)用

2.3.1 基本的控制要求

在工業(yè)生產(chǎn)的過程中，對(duì)于PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)合理化運(yùn)用，要將工件有秩序地進(jìn)行搬運(yùn)處理。要合理地使用機(jī)械手，推動(dòng)氣缸的運(yùn)行和工作，對(duì)于氣缸實(shí)現(xiàn)控制的最重要的裝置就是磁閥。對(duì)于氣缸進(jìn)行控制的過程中，根據(jù)實(shí)際的要求進(jìn)行多方位的移動(dòng)處理，而磁閥裝置在控制的過程中是雙線圈的。運(yùn)用磁閥裝置進(jìn)行控制的過程中要進(jìn)行斷點(diǎn)處理，保證施工的基本安全，機(jī)械手的工作狀態(tài)會(huì)隨著磁閥裝置的運(yùn)行方向而產(chǎn)生一定的改變，但這些都要建立在原本工作狀態(tài)的基礎(chǔ)上。通過磁閥裝置控制機(jī)械手實(shí)現(xiàn)基本工作的過程中，在正常的通電狀態(tài)下，機(jī)械手會(huì)隨著裝置的控制產(chǎn)生變化，如果不能實(shí)現(xiàn)基本的通電處理，機(jī)械手就會(huì)停止相關(guān)工作。對(duì)于機(jī)械手實(shí)現(xiàn)控制的過程中，產(chǎn)生的一系列變化都是由磁閥裝置進(jìn)行決定的[3，4]。

2.3.2 設(shè)計(jì)PLC控制程序

手動(dòng)和自動(dòng)化操作構(gòu)成了技術(shù)的基本控制程序。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的過程中，相關(guān)程序的操作主要包括3個(gè)部分，即步進(jìn)、單周期和連續(xù)操作。當(dāng)實(shí)現(xiàn)控制的程序處于初始階段時(shí)，下達(dá)的指令通過IST進(jìn)行顯示，IST的功能編號(hào)為FNC60，共同進(jìn)行LST和STL的指令能夠?qū)崿F(xiàn)多種控制形式，對(duì)于操作程序能夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，為相關(guān)工作提供方便[4]。

3? 合理化運(yùn)用PLC技術(shù)的方式

要實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)技術(shù)的合理化應(yīng)用，就要進(jìn)行精準(zhǔn)的控制和分析，對(duì)于相關(guān)因素產(chǎn)生的不利影響能夠避免和規(guī)避。首先，對(duì)于運(yùn)用的設(shè)備和實(shí)現(xiàn)控制的系統(tǒng)要進(jìn)行合理的選擇，搭配相關(guān)的軟件和硬件設(shè)備，降低產(chǎn)生的干擾性。因?yàn)樵谑袌?chǎng)上運(yùn)用的PLC設(shè)備豐富多樣，對(duì)于應(yīng)用的環(huán)境和條件就要進(jìn)行一定程度的考慮，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化分析和應(yīng)用[5]。其次，對(duì)于入侵的外部信號(hào)進(jìn)行防范，對(duì)于IO的信號(hào)要進(jìn)行良好的保護(hù)，形成這種干擾的實(shí)際范圍要小于電源干擾，但也要引起相關(guān)部門的重視，提升實(shí)際的設(shè)備抗干擾能力，強(qiáng)化信號(hào)濾波處理，對(duì)于信號(hào)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)行科學(xué)布陣，以降低干擾強(qiáng)度[6]。

4? 結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展，主要矛盾已經(jīng)產(chǎn)生了改變，工業(yè)也進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期，在一定程度上推動(dòng)了電氣控制技術(shù)、PLC技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。對(duì)于機(jī)械電氣裝置來說，合理地運(yùn)用PLC技術(shù)具有十分重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 王巖.PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用分析[J].硅谷，2014（7）：128-129.

[2] 桂軍，閻旭文.淺析PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的作用[J].中國(guó)機(jī)械，2014（24）：23-24.

[3] 毛伯東.淺談電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中PLC的設(shè)計(jì)與運(yùn)用[J].廣東科技，2009（7）：154-155.

[4] 劉殿江，王玲.機(jī)械電氣控制裝置中PLC技術(shù)的應(yīng)用研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2015（8）：47，51.

[5] 程香.PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用[J].科技傳播，2013（8）：130，135.

[6] 孔艷梅，徐萬(wàn)東.PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用[J].中國(guó)機(jī)械，2014（24）：238-239.

①作者簡(jiǎn)介：馬明龍（1989—），男，回族，青海海西人，本科，助理講師，主要從事機(jī)電一體化教學(xué)研究。