PLC技術(shù)在機械電氣控制裝置中的應(yīng)用微探

李璇

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)處于不斷地發(fā)展與進(jìn)步當(dāng)中。近些年來，PLC技術(shù)的出現(xiàn)無疑為電氣行業(yè)帶來了福音，成為了電氣行業(yè)中起到重要技術(shù)。通過PLC技術(shù)在機械電氣控制裝置的應(yīng)用，相關(guān)的工業(yè)生產(chǎn)更加的便利、高效，這也是PLC技術(shù)得到廣泛運用的原因。利用PLC技術(shù)，實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)的過程控制。本文從PLC技術(shù)的特點、PLC技術(shù)的工作原理、PLC技術(shù)在機械電氣控制裝置中的應(yīng)用三方面進(jìn)行介紹和分析PLC技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);電氣自動化;應(yīng)用分析

0? 引言

電氣行業(yè)的發(fā)展對于工業(yè)生產(chǎn)來說十分重要，同時它也代表著一個國家現(xiàn)代化以及工業(yè)生產(chǎn)的程度。科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，為電氣行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步貢獻(xiàn)了力量，計算機技術(shù)的使用，實現(xiàn)了對工業(yè)生產(chǎn)的過程控制。對于相關(guān)的工作人員來說，他們應(yīng)當(dāng)學(xué)會并且熟練的使用該項技術(shù)，使得PLC技術(shù)更好地運用到機械電氣控制裝置當(dāng)中，對于在實際生產(chǎn)當(dāng)中可能存在的問題，應(yīng)當(dāng)及時進(jìn)行解決，提出合理的解決方案，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展與進(jìn)步。

1? PLC技術(shù)的特點

PLC技術(shù)是計算機技術(shù)中的重要部分，它可以有效地實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)地過程控制，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)的有序進(jìn)行。PLC技術(shù)的特點主要包括三個方面，第一，PLC技術(shù)的抗干擾能力強，并且具有自我診斷的功能，對于出現(xiàn)的錯誤信息能夠及時進(jìn)行識別，同時可以通過濾波、隔離以及故障檢測等軟件對錯誤信息進(jìn)行診斷，進(jìn)行信息的恢復(fù)與保護(hù)，PLC技術(shù)穩(wěn)定性高、可靠性高，適宜復(fù)雜的工作環(huán)境。第二，PLC具有完備的系統(tǒng)功能，同時它還具有很強的適應(yīng)能力，可以實現(xiàn)與工業(yè)生產(chǎn)之間的有機融合，滿足復(fù)雜工業(yè)環(huán)境的需要，對于擴展系統(tǒng)功能、改變控制程序、簡化管理程序具有重要作用。第三，PLC技術(shù)使用的是梯形圖編程的方法，這種方式較為直觀與清晰，相關(guān)的工作人員可以在短時間內(nèi)掌握對該技術(shù)的操作方法。而且繼電器被軟件所取代，減少了接線的工作量，同時還不需要考慮節(jié)點的變位問題，對于一些所需要修改的程序，直接在硬件與軟件上即可修改。軟件具有耗損低、重量輕、抗干擾能力強的特點，即使工作人員缺乏一些計算機的知識，也可以進(jìn)行常規(guī)的操作[1]。

2? PLC技術(shù)的工作原理

2.1 循環(huán)掃描? PLC的運作方式是不同于其他微型電腦的，它采取的方式是循環(huán)掃描的方式，PLC整個用戶運行程序的時間，也就是它的掃描周期，應(yīng)當(dāng)小于100ms。

2.2 建立I/O映像區(qū)? 定時采樣與定時輸出是PLC在輸入輸出操作中主要采取的方式，對所有輸入點進(jìn)行采樣的時間段一般是在掃描周期的開始或者結(jié)束。對于所取得的采樣結(jié)果輸入到RAM區(qū)域，這樣有利于之后的執(zhí)行過程中獲取所需要的字段信息，并且無需在現(xiàn)場直接采樣。同樣，控制信息的輸出也不采取逐個產(chǎn)生輸出的方法，而是將控制信息存儲在圖像區(qū)域中，掃描周期元素后集中輸出圖像區(qū)域中的控制信息。通過I/O圖像區(qū)域的建立，PLC已經(jīng)成為一個真正的數(shù)字采樣系統(tǒng)。即使PLC在任何時候都不能實時輸入和輸出，目前的數(shù)字采樣系統(tǒng)已經(jīng)適合工業(yè)生產(chǎn)的需求。為了采樣的結(jié)果足夠精準(zhǔn)，相關(guān)工作人員需要控制較短的采樣周期，同時采樣的頻率相對較高，才能更好地推動工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展[2]。

2.3 特殊功能模板? 盡管PLC技術(shù)限制了用戶程序的長度，但是在工業(yè)生產(chǎn)中的大部分?jǐn)?shù)字量也是適宜PLC技術(shù)。在工業(yè)生產(chǎn)的過程中，往往會出現(xiàn)一些問題，這也就對PLC提出了更多的要求，比如網(wǎng)絡(luò)通信、模擬量處理、閉環(huán)控制等。對于模擬量的輸入輸出和簡單的控制，不僅需要PLC的主CPU和部分硬件作為支撐，同時還需要通過相應(yīng)的軟件來實現(xiàn)。對于一些特殊的情況，比如涉及計算量、CPU運行時間、PLC程序的一些限制時，往往是使用較為獨立的CPU模板以及相應(yīng)的系統(tǒng)軟件來完成控制任務(wù)。利用總線接口連接的方式，促進(jìn)模板與PLC主CPU之間的協(xié)調(diào)工作。主CPU定期對模板發(fā)送命令，模板也定期對主CPU發(fā)送自己的狀態(tài)。

3? PLC技術(shù)在機械電氣控制裝置中的應(yīng)用

3.1 優(yōu)化對系統(tǒng)的設(shè)計? 在機械電氣控制裝置中使用PLC技術(shù)，為了保障PLC技術(shù)能夠帶來較好的效果，對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計是十分有必要的。第一，應(yīng)當(dāng)建立相應(yīng)的原理圖，通過圖紙的設(shè)計將PLC技術(shù)能夠帶來的效果進(jìn)行呈現(xiàn)，對于設(shè)計不合理的地方，還可以及時地提出解決方法，對于不合理的地方進(jìn)行改正，保證設(shè)計的實用性。在一般情況下，在機械電氣控制裝置中應(yīng)用PLC技術(shù)，建立原理圖，對電路、保護(hù)環(huán)節(jié)、控制環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計，保證設(shè)計的合理性，是最為重要的一步。第二，對相應(yīng)的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，因為控制系統(tǒng)的設(shè)計是較為核心的一部分，所以在設(shè)計時就應(yīng)當(dāng)確定好各個部分的功能，然后再逐步進(jìn)行設(shè)計，最后實現(xiàn)各設(shè)計之間的整合，形成較為完善的PLC控制系統(tǒng)。第三，對通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計。強化對通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計，能夠有效地實現(xiàn)機械電氣控制裝置的智能化和自動化，同時還能夠?qū)υO(shè)備的使用情況進(jìn)行實時地監(jiān)控，對于出現(xiàn)的各種故障以及一些無法預(yù)料的特殊情況，也能夠及時進(jìn)行解決，保證設(shè)備的正常運行。總的來說，在對機械電氣控制裝置應(yīng)用PLC技術(shù)時，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照設(shè)計的相關(guān)流程，發(fā)揮出PLC技術(shù)的最大效應(yīng)[3]。

3.2 實現(xiàn)模擬量的控制? 模擬量就是在生產(chǎn)的階段可能出現(xiàn)的各種變量，在傳統(tǒng)的機械電氣控制系統(tǒng)當(dāng)中，對于模擬量，沒有較好的預(yù)測與處理的方式，因此，相關(guān)的工業(yè)生產(chǎn)也可能會受到這方面的影響。為了能夠?qū)崿F(xiàn)模擬量的控制，就需要對機械電氣裝置進(jìn)行功能上的優(yōu)化，通過合理地使用PLC技術(shù)，對機械電氣裝置當(dāng)中的模擬設(shè)置加以合理的設(shè)置，可以有效地提高模擬量化和數(shù)字化的效果，進(jìn)而實現(xiàn)對模擬量的控制，同時還可以降低一些對工作生產(chǎn)的因素，提高工業(yè)生產(chǎn)的效率，促進(jìn)工業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。

3.3 對開關(guān)量邏輯進(jìn)行控制? 為了促進(jìn)機械電氣控制裝置逐漸地完善，應(yīng)當(dāng)在更大的程度上發(fā)揮PLC技術(shù)的作用。對于當(dāng)前的PLC技術(shù)來說，它是具有開關(guān)量方面的邏輯控制的。而在傳統(tǒng)的繼電器當(dāng)中，一般采用的都是內(nèi)部技術(shù)，因此，需要用PLC裝置來對它進(jìn)行取代，來實現(xiàn)對電路的順序邏輯控制。總得來說，在當(dāng)前的機械電氣控制裝置中應(yīng)用PLC技術(shù)，不應(yīng)當(dāng)只局限于對一臺設(shè)備進(jìn)行控制，應(yīng)當(dāng)在整個的生產(chǎn)線當(dāng)中，接入全部PLC裝置的開關(guān)量邏輯控制，實現(xiàn)對生產(chǎn)線以及組合機床的全面控制，進(jìn)而提高機械電氣控制裝置的質(zhì)量和效率，推動相關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的有序進(jìn)行[4]。

4? 結(jié)束語

PLC技術(shù)的多優(yōu)點是它成為受到電氣行業(yè)喜愛的主要原因，與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)技術(shù)相比，其控制系統(tǒng)具有較強的抗干擾能力，可以應(yīng)用于不同復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境，在電氣行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。為了更好地促進(jìn)PLC技術(shù)的發(fā)展，需要進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)與完善。而且相關(guān)的工作人員有必要不斷地學(xué)習(xí)以及研究PLC技術(shù)，促進(jìn)該項技術(shù)在機械電氣控制裝置中的運用，同時通過PLC技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)間的有機融合，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展與進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

[1]呂碩磊，王葉萌，崔鈺璞，李子寅.論PLC技術(shù)在機械電氣控制裝置中的應(yīng)用[J].計算機產(chǎn)品與流通，2019（02）.

[2]王海羽，丁欽鴻，曾欣怡，蔣未杰.PLC技術(shù)在機械電氣控制裝置中的應(yīng)用分析[J].時代農(nóng)機，2018（07）.

[3]張鑫雨，史洎隆，張曉，申永振，修文翠.機械電氣控制裝置中PLC技術(shù)的應(yīng)用探討[J].住宅與房地產(chǎn)，2018（30）.

[4]段小靜.在機械電氣控制裝置中PLC技術(shù)的作用及其應(yīng)用探討[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2017（01）.