機械電氣控制裝置PLC技術(shù)的應(yīng)用

薛冬冬 崔帥

摘要：隨著時代的進步，我國工業(yè)行業(yè)得到了較大發(fā)展，原來的機械生產(chǎn)方式已經(jīng)難以滿足新時代的要求，尤其是在機械電氣方面，發(fā)展更加快速，為全面推動機械電氣行業(yè)的發(fā)展，需要持續(xù)提升機械電氣控制裝置的性能，保證其穩(wěn)定性和可靠性。伴隨PLC技術(shù)的逐漸成熟，PLC技術(shù)在機械電氣控制裝置中的使用明顯提升了機械電氣控制裝置的性能，針對機電行業(yè)的發(fā)展有一定推動作用。

關(guān)鍵詞：機械;電氣控制裝置;PLC技術(shù);應(yīng)用

1 ?機械電氣控制裝置內(nèi)PLC技術(shù)的運用類型

1.1 FCS系統(tǒng)

至今為止，F(xiàn)CS系統(tǒng)屬于機電生產(chǎn)方面最先進的控制軟件。FCS系統(tǒng)適合用在生產(chǎn)環(huán)境繁瑣、危險系數(shù)很高的區(qū)域，能夠完全取代人工，節(jié)省了人力費用，提升了生產(chǎn)時效性和精準度。基于FCS系統(tǒng)能夠促進機械電氣控制裝置的自動化管理和網(wǎng)絡(luò)信息共享，提高智能化操控水平。所以，F(xiàn)CS系統(tǒng)被普遍用于工業(yè)生產(chǎn)管理和樓宇智能化管理方面。

1.2 DCS系統(tǒng)

這種系統(tǒng)以PLC技術(shù)為重點，具備統(tǒng)一顯示操作和分散控制等作用。DCS系統(tǒng)是PLC系統(tǒng)在機械電氣控制裝置內(nèi)的關(guān)鍵應(yīng)用模式，DCS系統(tǒng)能夠完成遠程可視化管理和跨空間領(lǐng)域數(shù)據(jù)交互。與FCS比較，DCS系統(tǒng)的信息處理水平和閉環(huán)控制水平更加明顯，能夠提升工作效率。此外，DCS系統(tǒng)還可以迅速分析并找到故障出現(xiàn)的部位，且將之分離出來，展開適當(dāng)調(diào)增，防止由于部分位置產(chǎn)生異常對整體產(chǎn)生嚴重影響。當(dāng)前，DCS系統(tǒng)被普遍延伸用于工業(yè)生產(chǎn)和機械制造等方面。

2 機械電氣控制器內(nèi)PLC技術(shù)的運用重要步驟

2.1 規(guī)劃原理圖

規(guī)劃原理圖是機械電氣控制器開發(fā)的第一個步驟，簡單的說，要全面保障PLC技術(shù)的使用質(zhì)量，需要完善原理圖規(guī)劃。原理圖規(guī)劃內(nèi)容涉及設(shè)備控制線路設(shè)計和主線路設(shè)計兩點，主要步驟是：第一，科學(xué)劃分各種電器裝置，標(biāo)注于原理圖中;第二，全面掌握主線路和分線路管理，且確定設(shè)備的保護功能;第三，逐個查證每個設(shè)計環(huán)節(jié)，制作完善的機械電氣控制器原理圖。

2.2 技術(shù)設(shè)施選型

怎樣把PLC技術(shù)用于機械電氣控制器設(shè)計過程，是一件難度很大的工作，特別是PLC技術(shù)產(chǎn)品的選型。因為各種PLC技術(shù)產(chǎn)品的基本功能有明顯差別，相關(guān)人員要根據(jù)設(shè)備應(yīng)用環(huán)境特點，選取恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)設(shè)施型號，提高整個設(shè)備的控制成效。

2.3 通訊網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

通訊網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是PLC技術(shù)用于機械電氣控制器內(nèi)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通訊網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃效果，直接影響著整個機械電氣控制器的運轉(zhuǎn)流暢性和可靠性。通訊網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃主要涉及通訊網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和控制網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃兩點，在具體設(shè)計過程，總線通訊形式根據(jù)1：N比例分配;各級別子網(wǎng)分配選擇3-4級配備。

2.4 接地規(guī)劃

接地規(guī)劃是機械電氣控制器設(shè)計的關(guān)鍵構(gòu)成內(nèi)容，和整個控制平臺的運轉(zhuǎn)可靠性直接聯(lián)系。在具體操作中，首先根據(jù)國家規(guī)章制度展開設(shè)計。其次，根據(jù)項目情況完善接地規(guī)劃。最后全面分析節(jié)能和成本等要素，提高其節(jié)能性和經(jīng)濟性。

3 機械電氣控制裝置內(nèi)PLC技術(shù)的具體運用

3.1 基礎(chǔ)控制系統(tǒng)內(nèi)的運用

在基礎(chǔ)控制系統(tǒng)內(nèi)使用PLC技術(shù)時，先應(yīng)當(dāng)制定應(yīng)用計劃，在設(shè)計過程，應(yīng)全面考量各項影響PLC系統(tǒng)用在基礎(chǔ)控制系統(tǒng)內(nèi)的要素，例如電氣裝置型號尺寸、所要使用的通訊數(shù)據(jù)種類、電氣裝置的數(shù)量和PLC統(tǒng)等因素，在全面掌握這些情況后，再由此進行圖紙規(guī)劃，完善PLC技術(shù)于基礎(chǔ)控制系統(tǒng)內(nèi)的使用。

3.2 故障排查

在機械電氣控制裝置內(nèi)使用PLC技術(shù)時，PLC技術(shù)將實時檢測各機電裝備運轉(zhuǎn)情況，并形成數(shù)據(jù)傳送給管理者，管理者可以按照相關(guān)信息情況判定目前各機電裝備運轉(zhuǎn)狀態(tài)和整個機電系統(tǒng)運轉(zhuǎn)狀態(tài)，當(dāng)其中某一電氣裝置產(chǎn)生異常時，PLC技術(shù)將傳出警報，提醒管理者對PLC管控下的各電氣裝備展開檢查與維修，而利用PLC技術(shù)反饋的各機電裝備運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，管理者可以快速排查找出產(chǎn)生故障的設(shè)備加以修理。所以，采用PLC技術(shù)在支持查找系統(tǒng)異常方面存在較大作用，依靠PLC技術(shù)可以縮短機電裝備故障檢修周期，提高產(chǎn)品檢修效率及效果。

3.3 空氣壓縮器內(nèi)PLC技術(shù)的使用

在原來的機械電氣控制裝置內(nèi)，一般是通過單片產(chǎn)品實現(xiàn)運用，從而提高機械電氣控制裝備受到干擾的頻率，使機械電氣控制平臺的運行質(zhì)量直線降低。另外，以往的空氣壓縮器在許多方面依舊不合格，存在許多安全問題。PLC技術(shù)屬于一種新型的機電設(shè)備控制系統(tǒng)，具有許多優(yōu)勢，將之用于空氣壓縮器內(nèi)也是必然趨勢。通常情況下，PLC系統(tǒng)下的空氣壓縮器是透過微機控制系統(tǒng)和智能控制系統(tǒng)，并根據(jù)煤炭生產(chǎn)項目的實際情況調(diào)試空氣壓縮器，從而安全、穩(wěn)定、高效、規(guī)范化的運行。其中，微機控制系統(tǒng)在生產(chǎn)方面采集氣溫、壓力變送設(shè)備、斷水裝置等運行信息，并反饋至CPU集中處置，經(jīng)過處置后的參數(shù)信息能夠反映工業(yè)生產(chǎn)活動的實際狀況，然后再傳達相關(guān)指令，使智能控制系統(tǒng)能夠按照指令調(diào)試和完善空氣設(shè)備，從而提升空氣壓縮器的運行效果。相對于原來的單片產(chǎn)品，其變通性、可靠性更加能夠提高空氣壓縮器的性能。

3.4 控制生產(chǎn)變量

工業(yè)制造期間會產(chǎn)生大量生產(chǎn)變量，人們很難采取穩(wěn)定性的方法對其進行檢查、防范，不能嚴格控制變量使生產(chǎn)變得非常困難，采取PRC技術(shù)能夠合理控制生產(chǎn)過程的變量，而且實現(xiàn)數(shù)字訊息、仿真訊息的轉(zhuǎn)化，最后實現(xiàn)變量控制。比如，邏輯變量，這是被控現(xiàn)場輸送給PLC輸入端的閉合設(shè)備的信息[5]。

3.5 捻線機中PLC技術(shù)的運用

捻線機是經(jīng)過RS485通信操控多臺變頻器來管理多臺交流異步電動機，而且管理捻線機多個轉(zhuǎn)動，其中涉及錠子的高速回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動、卷繞摩擦筒的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動以及往復(fù)導(dǎo)紗桿的轉(zhuǎn)動。所以捻線機選擇3臺電機實現(xiàn)傳動，錠子獨立通過放絲電機通過龍帶運動，摩擦筒卷繞轉(zhuǎn)動源于收線電機，導(dǎo)紗轉(zhuǎn)動源于絕對值編碼器輸出格雷碼，通過程序管理導(dǎo)紗電機。捻線機融合現(xiàn)代機電一體化科技，主要組成部分是觸摸屏、變頻器、PLC、三相交流異步電動機以及絕對值編碼器等。另外，需要注意的是，隨著我國化纖行業(yè)的變革，PLC與DCS逐漸融合形成的新型的控制系統(tǒng)，即FCS系統(tǒng)，使國內(nèi)紡絲控制系統(tǒng)可以更加自動化、數(shù)字化和信息化。但是，除了化纖行業(yè)之外，PLC技術(shù)在冶煉、石油化工以及報裝產(chǎn)品等行業(yè)也有較大的使用優(yōu)勢。所以，PLC技術(shù)對國家工業(yè)生產(chǎn)的作用很大。新時期，深入探究PLC技術(shù)有較高價值，而且FCS系統(tǒng)屬于一種融合系統(tǒng)、SCADA/HMI于一體的工業(yè)智能化現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)對現(xiàn)場各種設(shè)備儀器之間的銜接，把控制性能延展至現(xiàn)場，降低投入成本，當(dāng)前是市場中流行的控制系統(tǒng)產(chǎn)品，該系統(tǒng)產(chǎn)品能夠確保與企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層材料控制系統(tǒng)之間的信息共享。

4 結(jié)束語

經(jīng)過上述分析能夠發(fā)現(xiàn)，PLC技術(shù)針對整個機械電氣控制器的關(guān)鍵性，PLC技術(shù)融合了計算機系統(tǒng)與智能化科技，可以對機電設(shè)施以及關(guān)聯(lián)的生產(chǎn)線進行穩(wěn)定管理，正是由于PLC技術(shù)的優(yōu)越性，其在機電生產(chǎn)方面使用非常普遍，為加快機電行業(yè)的發(fā)展步伐，需要深入探究與優(yōu)化PLC系統(tǒng)，使之可以不斷提高各種性能，為機電企業(yè)創(chuàng)造大量經(jīng)濟利益。

參考文獻

[1] 解再平. 機械電氣控制裝置PLC技術(shù)的應(yīng)用[J]. 機械管理開發(fā)， 2018， 033（002）：140-141.

[2] 邢潔林. 機械電氣控制裝置PLC技術(shù)的應(yīng)用[J]. 設(shè)備管理與維修， 2019（14）.

[3] 王長江. 機械電氣控制裝置PLC技術(shù)的應(yīng)用[J]. 中國科技投資， 2018， 000（012）：270.

[4] 陳玄清. 機械電氣控制裝置PLC技術(shù)的應(yīng)用分析[J]. 機電工程技術(shù)， 2018， v.47;No.316（07）：140-142.

[5] 姚燕. 機械電氣控制裝置中PLC技術(shù)的應(yīng)用[J]. 河北農(nóng)機， 2018， 000（002）：53-52.