PLC用于旋轉方向的檢測

摘要：隨著科學技術與信息技術的飛速發展與的不斷完善，機械設計制造技術得到快速發展，從而促進了PLC制造控制技術在各個生產領域的應用，同時對設計方法和實現工藝的要求越來越高。在機械的動力傳動過程中，旋轉運動是最常見的運動形式，為了更好地控制機械運動，保證結構設計和產品功能的相輔相成，還需要利用PLC實現手段上和檢測上的融合。基于此，文章從多個角度就PLC用于旋轉方向的檢測進行深入分析，希望對相關人員提供參考。

關鍵詞：PLC、旋轉方向、機械運動、檢測

在科學技術與信息技術飛速發展的時代背景下，對機械檢測尤其是機械運動旋轉方向檢測提出了嚴格要求。機械檢測人員不僅需要具備扎實的理論基礎，還需要具備較強的創新思維與創新能力。由于PLC的內部程序和技術對檢測設備具有較高的要求，所以利用機械自身的齒輪或者齒盤進行檢測，文章首先介紹了PLC技術，然后通過電動機的反接制說明旋轉方向檢測狀況，以此促進機械設備水平的不斷提高，滿足人們多樣化需求。

一、 PLC技術概述

PLC技術是遵循一種周期性掃描工作方式的技術手段，它本質上屬于一種控制系統。具體來說，PLC技術按照一定的程序指令進行，在系統中采集與處理數據，執行完一個路程進行下一個流程，做到最后在返回第一個流程進行新一輪的工作，周而復始。在該系統中所具備的CPU是獨立的，也就是說控制系統有著自己獨立的CPU，而且還有相關的功能面板和接觸口。PLC的圖形結構與繼電器控制的線路圖很相似，二者的信號輸出與信號輸入都是相似的，都是通過這些配置可以對開關量、模擬量等數據進行采取、處理、分析、整合以及對比。但是二者也存在著本質上的區別，繼電器本身就受到控制線路的控制，屬于共同運行的工作方式。PLC是通過控制其內部的各個部件，具有較強的編程能力，PLC技術中還需要綜合分析梯形圖程序，它屬于是周而復始的掃描工作，是屬于串行的工作方式。不僅可以控制一些復雜的邏輯程序，還突破了傳統接線方式的弊端，在很大程度上節約了加工成本與資源。

二、 基本原理

21世紀初期，隨著生產工藝與生產材料的不斷提高，對機械產品的需求量與日俱增，這幾年，機械制造企業得到快速發展，使得機械產品市場變得更加復雜、多變，市場競爭越來越激烈。隨著技術的進步和質量管理水平的不斷提高，機械產品的可靠性也得到提高，但是機械產品在應用過程中還存在諸多問題，市場競爭惡劣，安全事故頻頻發生，企業管理不科學、不規范，經濟效益與社會效益都不理想。在對機械運動的控制中經常要對機械的旋轉方向進行全方位檢測，以此有效掌握機械運行情況。現階段，檢測物體的旋轉方向，可以在旋轉軸上安裝一個齒盤，這個齒盤就是機械傳動物件的組成部分，當然還可以使用齒輪等。

對于控制邏輯這個方面來說，PLC是采取儲存器邏輯，電氣控制系統是典型的人機系統，根據系統工作原理，在完成機電設備故障檢測信號和控制指令的接收工作之后，在進行參數提取和分析。在齒盤邊上放置兩個相似開關，保持兩個齒盤之間的距離是齒寬的2倍，也就是說齒寬為接近兩個開關中心距離的2倍。我們都知道，工作的程序與控制的邏輯是相關聯的，只要改變控制的邏輯，那么程序也就隨之改變了。也就是說控制模塊完成機電設備故障檢測信號和接收工作的前提，電氣控制系統的控制邏輯主要是通過依靠觸電來實現對機型的控制，它根據控制指令，利用專家知識，完成從故障特征到故障原因識別工作。當齒盤在正轉時產生一個XO時，超前X1大約在四分之一的位置上，當齒盤在反轉時會產生一個X1，根據正反轉時兩個接近開關產生的相同位置來檢測旋轉方向。在正轉時A相超前B相，觸電的工作時間非常短，在幾十毫秒數量間，PLC是沒有觸點的，它是由程序指令進行控制，速度非常快。在XO=1時，X1由1變為0，這時會產生一個下降沿，上升沿會隨著物體運轉速度辨別出物體的旋轉方向了。

圖一：旋轉方向檢測示意圖

三、 在電動機反接制動控制中的應用分析

PLC具有良好感知開關信號，靈敏度較高。出現開關量故障就是由于電機的外部件電源的電壓過大，電壓過大還就會造成電氣設備的損毀。在常規的繼電器、接觸器控制電路中，三相異步電動機的反接制動采用速度繼電器來檢測電動機的旋轉方向。所以，在實際診斷過程中，進行實時在線診斷，考慮梯形編程，保證輸入狀態值與實際狀態值一致，對設備以及系統旋轉情況進行精準定位。如果兩個數值相等，則工作狀態就是正常，否則就是出現故障了，出現故障必須在控制系統過程中融合故障診斷，加強對機電設備的監督與保護，防止故障進一步加大，導致電網與電壓降低，對人們的正常生活帶來一定的影響。

PLC在診斷以及識別模擬量信號方面。其主要是為模擬量輸入與輸出。在實際工作中，電流過大就會導致電路元器件一直處在過量的電流狀態下。模擬信號可以利用輸出設備達到系統的相關要求，之后在于輸入模擬信號相結合，利用PLC技術對參數數據進行控制，對整個過程中進行實時跟蹤和檢測，將系統極限當做參考，利用分析模擬量而研究實際值。電動機的旋轉速度為零時切開電壓，速度繼電器一般和電動機的軸相連接。如果電動機采用PLC控制，采用直接檢測電動機旋轉方向的方法，如果實際值與極限值相似或者接近，就說明系統是正常運行，如果實際值與極限值存在較大差異，就說明系統出現了故障。所以，必須以實際情況為依據，通過相應的邏輯關系，有效控制機電設備的旋轉方向，防止電路元器件的設備負載過大，最終造成整個控制系統發生故障。

四、結束語

綜上所述，機械運動控制其重要的內容就是對機械旋轉方向的檢測，當前檢測旋轉方向的方法和裝置有很多，但有一定的弊端。利用PLC的可編程序很容易檢測到各種控制信號。

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（作者單位：中國鋁業西南鋁業（集團）有限責任公司壓延廠電氣車間）

作者簡介：周薇，1991年1月，女，漢族，重慶市，助理工程師，研究方向：PLC控制。