淺談PLC技術(shù)在機(jī)電自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

孔令寶 孫立強(qiáng)

摘要：近年來，隨著計(jì)算機(jī)信息科學(xué)技術(shù)的日新月異，PLC技術(shù)應(yīng)用而生并在人類社會(huì)生產(chǎn)生活中被廣泛運(yùn)用，尤其在電氣工程自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)發(fā)揮著極其重要的作用。本論文在對(duì)PLC技術(shù)簡要介紹分析的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析該技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀、問題、優(yōu)勢(shì)等進(jìn)行深入分析研究，以此總結(jié)出電氣工程自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)化策略，以期推進(jìn)該技術(shù)更廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);機(jī)電自動(dòng)化控制;特征;應(yīng)用

一、PLC技術(shù)的概述

PLC是一種可編程邏輯控制器，PLC系統(tǒng)于自身存儲(chǔ)器內(nèi)部能夠進(jìn)行包括順序運(yùn)算以及邏輯運(yùn)算等操作，同時(shí)也能夠展開部分模擬量和數(shù)字量的inlet和outlet，對(duì)于電機(jī)以及器械實(shí)施控制，是為了工業(yè)體系生產(chǎn)而專門研發(fā)設(shè)計(jì)的電子化控制裝置。PLC技術(shù)有諸多優(yōu)點(diǎn)，如抗干擾能力較強(qiáng)，能夠應(yīng)用到相對(duì)繁雜的工業(yè)操作環(huán)境狀態(tài)中;指令形式較為簡單，在進(jìn)行操作時(shí)不會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的現(xiàn)象，提升了工作的便捷性;簡化了繼電器邏輯，能夠簡化自動(dòng)化控制，從而有效提高其運(yùn)行的可靠性，且PLC系統(tǒng)的操作較為簡單，有效減少了機(jī)電自動(dòng)化控制運(yùn)行的故障，保障了電氣工程及其自動(dòng)化的穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)于提高機(jī)電自動(dòng)化控制水平具有重要作用。并且基于PLC技術(shù)綜合了多種先進(jìn)的技術(shù)和方法，所以可以抵抗不同形式的干擾，同時(shí)可靠性和穩(wěn)定性較高，和傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比較，不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且具有極強(qiáng)的可操作性。

二、機(jī)電自動(dòng)化控制的主要特征

機(jī)電自動(dòng)化控制涉及到電力電子、網(wǎng)絡(luò)控制、計(jì)算機(jī)等方面的內(nèi)容，其具有綜合性強(qiáng)的特征，具體表現(xiàn)為：（1）不需要建立控制模型。過去的機(jī)電自動(dòng)化控制需要建立控制模型來實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)，由于被控制的對(duì)象的動(dòng)態(tài)方程相對(duì)較為復(fù)雜，在實(shí)際操作證往往達(dá)不到精確的效果，因此，對(duì)象模型在設(shè)計(jì)過程中就會(huì)出現(xiàn)無法估量、無法預(yù)測等相關(guān)問題。而自動(dòng)化系統(tǒng)的使用可以更好的解決這一問題，不僅提高了工作效率，也避免了在源頭上出現(xiàn)一些不可控制的因素，從而加強(qiáng)了自動(dòng)化控制器的精密系數(shù)。（2）有利于對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。自動(dòng)化控制可以通過魯棒性變化、響應(yīng)時(shí)間以及下降時(shí)間來對(duì)系統(tǒng)的控制程度進(jìn)行隨時(shí)調(diào)節(jié)，從而使自身的工作性能得到有效地提高，使自動(dòng)化控制的工作得到最基本的保障。由此可見，在任何情況下，自動(dòng)化控制器都要比傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制器的調(diào)解控制功能更具有優(yōu)勢(shì)，也更加適合用在電氣工程自動(dòng)化的實(shí)際工作中。（3）一致性。自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用過程中，其有很強(qiáng)的一致性，體現(xiàn)在處理不同數(shù)據(jù)的問題上即使輸入的數(shù)據(jù)十分陌生同樣也可以獲得較高的估計(jì)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的有關(guān)要求。如果自動(dòng)化控制器在使用過程中效果欠佳，不能對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)行盲目的否定，必須要對(duì)工程的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行仔細(xì)地排查分析。

三、PLC技術(shù)在機(jī)電自動(dòng)化控制中的應(yīng)用分析

（一）PLC技術(shù)在電動(dòng)機(jī)調(diào)速變頻控制中的應(yīng)用。

機(jī)電自動(dòng)化控制中應(yīng)用PLC技術(shù)還可以對(duì)頻率控制。在自動(dòng)化生產(chǎn)的過程中因?yàn)殡姎馍a(chǎn)的量比較大，機(jī)械設(shè)備長期處在超負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，這樣就會(huì)增加機(jī)械磨損的情況，在這種情況下，在機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)過程中，不可避免的會(huì)產(chǎn)生一定的粉塵和碎屑，從而增加機(jī)械內(nèi)部的摩擦力度，為了使機(jī)械設(shè)備能夠滿足生產(chǎn)效率，在生產(chǎn)過程中就會(huì)加大機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，這樣做會(huì)增加機(jī)械設(shè)備的磨損程度。但是在機(jī)械設(shè)備頻率控制的過程中，使用PLC技術(shù)能夠有效地緩解這種情況的發(fā)生，在使用的過程中，可以根據(jù)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率進(jìn)行決定，這就可以有效地控制機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)速率，降低機(jī)械設(shè)備磨損的產(chǎn)生。

（二）PLC技術(shù)在電氣開關(guān)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用。

傳統(tǒng)機(jī)電自動(dòng)化控制主要使用電磁繼電器對(duì)開關(guān)進(jìn)行相關(guān)操作，在傳統(tǒng)控制模式下，其操作觸點(diǎn)相對(duì)來說比較多，并且開關(guān)控制的接線相對(duì)來說也比較復(fù)雜，因此，在機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)中開關(guān)控制很容易受到來自外界多種因素的影響，對(duì)其穩(wěn)定性和可靠性產(chǎn)生了不小的影響，從而對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。而近些年，通過多年的實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，利用PLC技術(shù)，以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為媒介，將機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)中繼電器和通信技術(shù)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制。因此，機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)中開關(guān)控制需要對(duì)系統(tǒng)中的繼電器進(jìn)行改進(jìn)或者替換，同時(shí)，還要對(duì)出觸點(diǎn)故障的發(fā)生率進(jìn)行嚴(yán)格的控制，在利用PLC技術(shù)不斷對(duì)機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行完善的基礎(chǔ)上，開關(guān)控制積極應(yīng)用PLC技術(shù)。

（三）PLC技術(shù)在電氣順序自動(dòng)化控制中的應(yīng)用。

隨著科技的進(jìn)步發(fā)展，使得電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不斷延長，其運(yùn)行對(duì)能源消耗逐漸增多，對(duì)電氣設(shè)備經(jīng)濟(jì)效益具有嚴(yán)重影響。而在機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)中積極應(yīng)用PLC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)順序的控制，顯著改善能源消耗過多的問題。在機(jī)電自動(dòng)化控制過程中所謂的電氣順序控制說的是結(jié)合機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)，以相關(guān)生產(chǎn)工藝要求為順序，系統(tǒng)在受到各個(gè)輸入信號(hào)影響之下，考慮到系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行狀態(tài)和時(shí)間順序等因素，保證整個(gè)控制系統(tǒng)能夠自動(dòng)的、有順序的進(jìn)行各種操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)開關(guān)和主站的控制。利用PLC技術(shù)不斷機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)的傳統(tǒng)繼電器進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)控制的順序性、靈敏性和智能化有效提升，實(shí)現(xiàn)機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)模塊的進(jìn)一步優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備自動(dòng)化過程中的單獨(dú)控制，從而能夠有效避免因?yàn)橄到y(tǒng)內(nèi)部控制順序紊亂而造成的控制質(zhì)量差等問題，提高系統(tǒng)的反應(yīng)效率。例如在進(jìn)行人機(jī)接口位置的遠(yuǎn)程IQ站和主站等結(jié)構(gòu)的控制過程中，可以利用PLC技術(shù)，在現(xiàn)場傳感器所具備的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)影響之下，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)控制站點(diǎn)的優(yōu)化，再加上電氣工程及其自動(dòng)化設(shè)備還受到集成室PLC系統(tǒng)的控制，從而能夠有效利用順序控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行控制。

四、結(jié)束語

綜上所述，PLC技術(shù)應(yīng)用于機(jī)電自動(dòng)化控制領(lǐng)域可以大大提高生產(chǎn)效率，進(jìn)而推動(dòng)相關(guān)企業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。并且PLC技術(shù)的應(yīng)用解放了大批人工勞動(dòng)力，也有效降低了資源消耗，因此對(duì)PLC技術(shù)在機(jī)電自動(dòng)化控制中的應(yīng)用進(jìn)行分析具有重要意義。

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