PLC在機(jī)電設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用研究

崔蕾

作為一種相對(duì)成熟穩(wěn)定的控制系統(tǒng)，PLC在機(jī)電設(shè)備的故障診斷中也具有廣泛的應(yīng)用。立足于故障診斷技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，文章首先分析了PLC技術(shù)定義與內(nèi)涵，其次對(duì)PLC在機(jī)電設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，并在最后對(duì)智能化故障診斷技術(shù)進(jìn)行了闡述，希望能夠以此來(lái)提升PLC在機(jī)電設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用水平。

PLC技術(shù)的不斷成熟也推進(jìn)了機(jī)電設(shè)備故障診斷率的提升，無(wú)論是機(jī)械臂還是生產(chǎn)線都能夠看到PLC技術(shù)的身影。在實(shí)際應(yīng)用中，由于不同的系統(tǒng)在控制類型與規(guī)模上存在差異，所以故障診斷技術(shù)的表現(xiàn)類型也各不相同，現(xiàn)就相關(guān)內(nèi)容分析如下。

1 PLC技術(shù)概述

所謂PLC技術(shù)，實(shí)際上就是通過數(shù)據(jù)采集并進(jìn)行內(nèi)部處理實(shí)現(xiàn)獨(dú)立CPU功能面板與相關(guān)輸入輸出接口進(jìn)行控制與連接的技術(shù)。由于其本身的功能復(fù)雜性不強(qiáng)，再加上多種配置都可以對(duì)模擬量信息與開關(guān)量信息進(jìn)行采集，所以能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)信息的快速處理。另外，其本身還具有一定的數(shù)據(jù)編程能力，能夠適應(yīng)度歐中復(fù)雜的邏輯程序需求，可以快速改善接線方式，確保更為快速有效的建立系統(tǒng)成本關(guān)系，降低管理難度。

2 PLC在機(jī)電設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用

2.1 模擬量信號(hào)故障診斷

模擬量信號(hào)故障診斷技術(shù)主要借助于模擬量的輸入輸出來(lái)實(shí)現(xiàn)。在PLC技術(shù)應(yīng)用時(shí)，模擬量的模塊主要在于A/D的轉(zhuǎn)化，此時(shí)模擬信號(hào)能夠通過輸入模擬信號(hào)來(lái)對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)化控制，這樣一來(lái)就可以將系統(tǒng)的極限值作為參考條件，對(duì)模擬量進(jìn)行分析本身就是一個(gè)實(shí)際值控制的過程。在進(jìn)行分析時(shí)還可以發(fā)現(xiàn)，實(shí)際值與極限接近，那么表示系統(tǒng)運(yùn)行相對(duì)穩(wěn)定，如果出現(xiàn)兩者相差較多，那么表示故障出現(xiàn)。在進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的判斷時(shí)，可以將實(shí)際值與極限值的差距進(jìn)行對(duì)比，以此來(lái)確定模擬量在相關(guān)邏輯關(guān)系下的輸出位置，主動(dòng)的對(duì)信號(hào)進(jìn)行屏蔽或者處理，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)電設(shè)備的控制工作。

2.2 開關(guān)量信號(hào)識(shí)別診斷

在進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，開關(guān)量的識(shí)別主要借助于模擬信息模塊的輸入輸出來(lái)實(shí)現(xiàn)。機(jī)電設(shè)備自身在受到PLC技術(shù)的應(yīng)用于控制時(shí)，對(duì)于不同的開關(guān)量都會(huì)產(chǎn)生明顯的變化，其中一些操作按鈕與形成開關(guān)也會(huì)受到影響。在PLC對(duì)開關(guān)信號(hào)進(jìn)行感知時(shí)，要想全面了解運(yùn)行的當(dāng)前狀態(tài)，可以借助于開關(guān)量診斷工作來(lái)實(shí)現(xiàn)狀態(tài)值的比較與調(diào)整，在工作中還可以借助于兩者對(duì)比來(lái)進(jìn)行故障分析。在整個(gè)診斷過程中，可以通過梯形圖進(jìn)行編程設(shè)計(jì)，也可以加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備的內(nèi)部控制，以此來(lái)確保控制效果。

2.3 中斷方式故障診斷

在進(jìn)行中斷方式故障診斷時(shí)，基本原理就是結(jié)合PLC輸入中斷源進(jìn)行的，接收系統(tǒng)與設(shè)備等信號(hào)都區(qū)別于傳統(tǒng)的技術(shù)，能夠在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)根據(jù)狀態(tài)變化情況來(lái)做出反應(yīng)，并根據(jù)CPU的計(jì)算結(jié)果選擇系統(tǒng)是繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)還是暫時(shí)停止，直到故障排除后再回復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。大多數(shù)條件下，PLC中斷的方式包括三個(gè)方面，首先是間隔定時(shí)器，就是通過間隔定時(shí)的方式來(lái)進(jìn)行中斷;其次是輸入式中斷，當(dāng)輸入指定的信號(hào)后隨即進(jìn)行中斷;最后是高速計(jì)時(shí)器中斷，這種中斷技術(shù)主要通過根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇合理中斷方法，具有中斷速度快，后作用小的優(yōu)勢(shì)。總的來(lái)說，選擇合適的中斷方式能夠保護(hù)設(shè)備功能，提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。

3 智能化故障診斷技術(shù)

隨著PLC技術(shù)的應(yīng)用水平不斷提升，目前計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與PLC技術(shù)的融合效率也在改善。從實(shí)際應(yīng)用角度上來(lái)看，智能化故障診斷技術(shù)的優(yōu)勢(shì)包括以下幾個(gè)方面：首先，與傳統(tǒng)的模式相比，智能化診斷設(shè)備能夠更為有效的提升PLC的控制水平，這是傳統(tǒng)PLC控制技術(shù)所不具備的智能化優(yōu)勢(shì)。借助于通訊技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)取長(zhǎng)補(bǔ)短，充分發(fā)揮PLC技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)，并借助于邏輯判斷功能進(jìn)行快速故障診斷處理;其次，復(fù)雜數(shù)據(jù)的分析與保護(hù)能力相較于傳統(tǒng)技術(shù)更強(qiáng)，可以在專業(yè)知識(shí)穩(wěn)定的框架條件下進(jìn)行復(fù)雜控制與編程，甚至可以通過人工智能的學(xué)習(xí)功能自己進(jìn)行功能彌補(bǔ)，有效提升了功能的適應(yīng)性;最后，智能化故障診斷技術(shù)能夠提升診斷的準(zhǔn)確率與實(shí)際銷量，并且可以通過智能化發(fā)展要求對(duì)故障維護(hù)維修提出相應(yīng)的建議，對(duì)于優(yōu)化體系自身也具有一定的功效。

4 總結(jié)

綜上所述，PLC技術(shù)控制簡(jiǎn)單有效的特征決定了其在機(jī)電設(shè)備故障診斷中的地位與應(yīng)用價(jià)值。通過PLC技術(shù)的有效應(yīng)用，能夠滿足系統(tǒng)運(yùn)行的不同類型要求，同樣也可以為診斷工作提供新的思路，并降低對(duì)于人員技術(shù)要求較高的局限性問題，確保行業(yè)向著更為快速平穩(wěn)的方向發(fā)展。

（作者單位：天津市寶坻中等專業(yè)學(xué)校）