機(jī)電自動(dòng)化中PLC控制技術(shù)的應(yīng)用探討

徐 俠

（奔騰激光（溫州）有限公司，浙江溫州 325025）

1 機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

PLC 是一種將計(jì)算機(jī)技術(shù)與機(jī)電自動(dòng)化控制集成在一起的技術(shù)。通過邏輯編程，可以改變機(jī)電設(shè)備的作用，實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行。當(dāng)PLC 電氣控制技術(shù)進(jìn)行邏輯編程時(shí)，代碼將被自動(dòng)存儲(chǔ)，計(jì)算系統(tǒng)將對(duì)程序進(jìn)行計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器的自動(dòng)控制。PLC 電子設(shè)備通常具有多個(gè)接口，機(jī)電設(shè)備通過這些接口與電子設(shè)備連接，以確保機(jī)械和電氣功能的自動(dòng)運(yùn)行。與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)起步較晚，所以還存在很大的進(jìn)步空間。同時(shí)，自動(dòng)化技術(shù)在中國(guó)的機(jī)電相關(guān)領(lǐng)域還沒有得到很好的應(yīng)用。另外，中國(guó)機(jī)械技術(shù)的發(fā)展相對(duì)緩慢，而自動(dòng)化和機(jī)械化作為中國(guó)機(jī)電自動(dòng)化的兩個(gè)方向，與機(jī)械技術(shù)未能很好地結(jié)合。由于中國(guó)機(jī)械技術(shù)的發(fā)展較晚，在短短的發(fā)展過程中，盡管這些技術(shù)人員不斷努力和探索，但與其他發(fā)達(dá)國(guó)家的機(jī)械技術(shù)相比，仍難以追趕。另外，盡管中國(guó)的機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，但是隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，我國(guó)的科研人員還需繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)機(jī)電工程自動(dòng)化技術(shù)的研究，進(jìn)而滿足當(dāng)前社會(huì)對(duì)機(jī)電工程的應(yīng)用需求。

2 PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

2.1 順序控制

順序控制是PLC 技術(shù)的主要功能之一，在電廠的電氣自動(dòng)化控制工作中，PLC 技術(shù)可以通過順序控制對(duì)類似灰和爐渣等雜質(zhì)進(jìn)行清理，提升設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量。為了有效發(fā)揮順序控制功能的最大能效，相關(guān)工作人員需要強(qiáng)化對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的完善與整合，保證操作的規(guī)范性，進(jìn)而促進(jìn)生產(chǎn)工作的有序開展。

2.2 開關(guān)量的控制

除順序控制功能外，PLC 技術(shù)還具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和編程功能，其在電氣控制環(huán)節(jié)也發(fā)揮著虛擬繼電器的作用。虛擬繼電器可以有效提升設(shè)備的反應(yīng)速度，同時(shí)，通過PLC 技術(shù)和自動(dòng)切換系統(tǒng)的結(jié)合應(yīng)用，還可以對(duì)設(shè)備的開關(guān)量進(jìn)行準(zhǔn)確的自動(dòng)控制，進(jìn)而發(fā)揮自動(dòng)化控制系統(tǒng)最大功能。

2.3 繼電器控制

電磁繼電器是傳統(tǒng)變電站和發(fā)電廠中最重要的組件。但是，大量電磁繼電器的使用不能保證系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，這會(huì)占用大量空間并增加接線維護(hù)的難度。PLC 技術(shù)在繼電器控制中的應(yīng)用簡(jiǎn)化了繼電器系統(tǒng)的二次布線，也就是說，PLC 虛擬組件取代了電氣控制中的原始邏輯電路組件，這意味著無需配備閃光燈電源。傳統(tǒng)繼電器需要在控制過程中反復(fù)調(diào)整硬件設(shè)施。PLC 技術(shù)可以減少操作錯(cuò)誤，而無需設(shè)置程序項(xiàng)目。

3 PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

PLC 技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的實(shí)際應(yīng)用首先體現(xiàn)在煤炭生產(chǎn)中，在進(jìn)行煤礦開采時(shí)，礦井運(yùn)輸系統(tǒng)的分布點(diǎn)線范圍較廣，在煤炭生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)把PLC 技術(shù)裝載機(jī)當(dāng)做主要的控制元件，能夠?qū)⒍嗯_(tái)PLC 相連并形成一個(gè)較為完善的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)不同規(guī)模的控制，通過系統(tǒng)的監(jiān)控功能，建立起煤礦運(yùn)輸環(huán)節(jié)的監(jiān)控系統(tǒng)。其次，在中央空調(diào)中PLC 技術(shù)也被廣泛應(yīng)用。PLC 技術(shù)具有較強(qiáng)的自動(dòng)化控制和抗干擾性能，所以其在中央空調(diào)的自動(dòng)溫控與風(fēng)量調(diào)節(jié)中發(fā)揮著重要作用。同時(shí)，在中央空調(diào)中應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)也可以有效實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能減排，進(jìn)而提升了能源的利用率、降低環(huán)境污染問題。第三，在交通系統(tǒng)中的應(yīng)用。伴隨我國(guó)城市化進(jìn)程的持續(xù)推進(jìn)以及人們生活水平的提高，我國(guó)的汽車保有量也在飛速提升，這就對(duì)道路交通帶來了較大壓力，交通信號(hào)燈系統(tǒng)是道路交通中不可或缺的重要設(shè)施，因?yàn)镻LC 控制器具備非常強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力并且其內(nèi)部具有定時(shí)器資源，將PLC自動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用于信號(hào)燈系統(tǒng)中，可以根據(jù)道路車流量對(duì)信號(hào)燈時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行靈活調(diào)整，進(jìn)而保證道路交通的暢通。

4 PLC控制系統(tǒng)解析

在實(shí)際工作中，機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)控制功能是通過計(jì)數(shù)功能，定時(shí)功能，邏輯執(zhí)行功能，繼電器功能，電氣設(shè)備的開合，功率大小等組合來實(shí)現(xiàn)的。在PLC 系統(tǒng)的開發(fā)中，系統(tǒng)循環(huán)工作。程序調(diào)試后，可以使用編程器再次掃描并將其存儲(chǔ)在內(nèi)存中。PLC 設(shè)備的輸出模塊通過各種端口連接到外部設(shè)備和受控組件的輸出端，輸入信號(hào)連接到輸入模塊和輸入端。技術(shù)人員通過輸入端選擇PLC 的工作程序，并由中央處理器對(duì)程序進(jìn)行處理，然后將輸出模塊輸入到受控原件，以使機(jī)電設(shè)備在指令下工作。系統(tǒng)的輸入和輸出組件，算術(shù)單元和控制器構(gòu)成了數(shù)據(jù)交換的接口組件。對(duì)于受控的機(jī)電設(shè)備，它將受到實(shí)際工作環(huán)境的影響。為了提高其抗干擾能力，必須對(duì)其進(jìn)行加強(qiáng)。因此應(yīng)加強(qiáng)輸入和輸出組件以及各種外部端口和接口。

5 PLC控制技術(shù)優(yōu)化機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，中國(guó)的機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)和控制水平得到了極大的提高。縱觀中國(guó)機(jī)電行業(yè)的現(xiàn)狀，使用PLC 控制技術(shù)進(jìn)行機(jī)電控制已廣泛用于大型機(jī)電設(shè)備中。采用PLC控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的實(shí)時(shí)保護(hù)，有效地保障了企業(yè)安全和生產(chǎn)。機(jī)電自動(dòng)化作為一項(xiàng)綜合技術(shù)，也是中國(guó)現(xiàn)代化的象征，對(duì)我國(guó)的發(fā)展具有重要意義。相關(guān)企業(yè)若要實(shí)現(xiàn)自身發(fā)展，提高生產(chǎn)效率，就應(yīng)該更加重視機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)，并不斷增加機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的研究和應(yīng)用。

5.1 遙控器有利于機(jī)電工程項(xiàng)目的發(fā)展

機(jī)電設(shè)備的構(gòu)造始終取決于人類的操作。在傳統(tǒng)的手動(dòng)操作中，無論各種類型的機(jī)電設(shè)備通常是在機(jī)電系統(tǒng)的控制臺(tái)中進(jìn)行操作，還是使用遙控桿進(jìn)行短距離操作。PLC 控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了人機(jī)對(duì)機(jī)電設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，可以減少工作環(huán)境對(duì)技術(shù)人員的影響，大大提高了機(jī)電設(shè)備的利用率。設(shè)備的施工效率也充分保證了施工人員的安全。例如，對(duì)于復(fù)雜環(huán)境中的某些工程項(xiàng)目，可以通過PLC 控制技術(shù)對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。各種監(jiān)視和傳感設(shè)備也可以安裝在機(jī)電設(shè)備中，以提供有關(guān)施工工作的實(shí)時(shí)反饋。這樣，技術(shù)人員可以通過反饋信息及時(shí)處理困難情況，并輸入新的指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，可以在機(jī)電設(shè)備中安裝各種定位元件，并且可以移動(dòng)某些定位技術(shù)。因此，在特定構(gòu)造中可以遠(yuǎn)程控制機(jī)電設(shè)備的構(gòu)造路線和方向。

5.2 實(shí)時(shí)反饋機(jī)電工作信息可加強(qiáng)安全保障

在機(jī)電設(shè)備工作過程中，確保安全生產(chǎn)放在首位，PLC控制技術(shù)在機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用可以對(duì)施工中的機(jī)電設(shè)備進(jìn)行全面監(jiān)控，技術(shù)人員可以獲得在控制臺(tái)上實(shí)時(shí)反饋機(jī)電設(shè)備信息，并在各種危險(xiǎn)情況下自行發(fā)布警告信息，以確保各種工作。該項(xiàng)目可以提前撤離人員，充分保證了施工安全。

5.3 科學(xué)的PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以提高工程效率

在實(shí)際生產(chǎn)中，機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用范圍非常廣泛，用于PLC 自動(dòng)控制的機(jī)電設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)全電腦控制，但這需要員工具備更高的專業(yè)知識(shí)，不僅要掌握操作知識(shí)機(jī)電控制設(shè)備，還要具備相應(yīng)的信息技術(shù)知識(shí)。在自動(dòng)控制下的機(jī)電設(shè)備的操作和應(yīng)用中，技術(shù)人員可以通過說明合理地操作機(jī)電設(shè)備的工作模式。通過中央控制將不同類型的機(jī)電設(shè)備關(guān)聯(lián)和組合，優(yōu)化并計(jì)算出最佳方案。然后，通過輸入系統(tǒng)發(fā)送工作指令，使機(jī)電設(shè)備產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)配合，從而可以保證工程效率的提高。

6 PLC技術(shù)在我國(guó)電氣工程自動(dòng)化控制過程中的完善舉措

6.1 進(jìn)一步加快研究速度

為了進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)PLC 技術(shù)的發(fā)展并充分發(fā)揮其功能，第一個(gè)措施是相關(guān)人員必須在實(shí)際工作過程中，并在此基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對(duì)電氣工程自動(dòng)化控制的分析。分析結(jié)果，應(yīng)改進(jìn)PLC。對(duì)該技術(shù)的相關(guān)功能進(jìn)一步研究和優(yōu)化，以拓寬其應(yīng)用范圍。

6.2 大力培養(yǎng)相關(guān)設(shè)計(jì)人員

一線的工作人員決定著電氣工程自動(dòng)化控制工作的整體質(zhì)量，所以，相關(guān)部門要注重提升工作人員的綜合素養(yǎng)。企業(yè)要主動(dòng)對(duì)員工的定期培訓(xùn)，聘請(qǐng)高水平講師與高級(jí)技術(shù)人員對(duì)員工進(jìn)行職業(yè)技能與職業(yè)素養(yǎng)的培訓(xùn)。此外，企業(yè)還可以將員工的培訓(xùn)工作與考核制度相結(jié)合，將員工的工作狀態(tài)與技術(shù)水平納入考核標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合相應(yīng)的獎(jiǎng)懲措施。對(duì)于技術(shù)過硬且工作能力突出的員工予以一定的獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)于技術(shù)水平不達(dá)標(biāo)且工作消極的員工予以相應(yīng)的懲罰。以此激勵(lì)員工主動(dòng)參與學(xué)習(xí)，進(jìn)而提升工作質(zhì)量與工作效率。

7 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)工程項(xiàng)目建設(shè)要求的提高，對(duì)機(jī)電自動(dòng)化的技術(shù)要求也越來越高。機(jī)電一體化是必然趨勢(shì)。在施工中，必須保證機(jī)電控制與信息技術(shù)的融合，以提高機(jī)電設(shè)備的精度和效率，確保高質(zhì)量的工程效果。進(jìn)一步完善PLC 控制系統(tǒng)的系統(tǒng)。隨著Internet 技術(shù)和信息技術(shù)的成熟，PLC 控制系統(tǒng)技術(shù)將繼續(xù)保持其安全性，穩(wěn)定性和可靠性的優(yōu)勢(shì)，其在機(jī)電自動(dòng)化控制領(lǐng)域的應(yīng)用將得到進(jìn)一步的深入。