PLC在典型生產(chǎn)機(jī)械電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

江蘇省常州技師學(xué)院 馬再敏

隨著行業(yè)發(fā)展形勢(shì)的不斷嚴(yán)峻，企業(yè)在應(yīng)對(duì)激烈市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的過程中不斷探究提高生產(chǎn)效率的方式方法，自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展革新了各行各業(yè)的生產(chǎn)方式，機(jī)械電氣面對(duì)著技術(shù)的發(fā)展與時(shí)代的變遷，也將發(fā)展的視角放在了自動(dòng)化技術(shù)與機(jī)械電氣的融合上。技術(shù)的更新為自動(dòng)化生產(chǎn)提高了技術(shù)的基礎(chǔ)，機(jī)械電氣控制系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中通過與PLC技術(shù)的融合，以技術(shù)的穩(wěn)定性以及較強(qiáng)的抗干擾能力提高了機(jī)械電氣的生產(chǎn)效率。PLC技術(shù)作為一種編程控制技術(shù)，技術(shù)本身較傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式就具有一定的優(yōu)勢(shì)，而在技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)踐中，通過該項(xiàng)技術(shù)與其他行業(yè)的融合可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率。

1 電氣控制裝置系統(tǒng)

在生產(chǎn)機(jī)械電氣控制中所應(yīng)用的控制系統(tǒng)不僅只有PLC技術(shù)，同時(shí)也有FCS、DCS控制系統(tǒng)。在實(shí)際的生產(chǎn)中，三種不同的機(jī)械電氣控制系統(tǒng)有著不同的應(yīng)用條件與應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。首先從FCS控制系統(tǒng)來說，該系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于較好的網(wǎng)絡(luò)傳輸功能。通過該控制系統(tǒng)的應(yīng)用，機(jī)械設(shè)備在其運(yùn)行的過程中可以經(jīng)由高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)傳輸實(shí)現(xiàn)對(duì)于信息的傳送，在網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能的順利運(yùn)轉(zhuǎn)。

其次從DCS技術(shù)來說，該項(xiàng)技術(shù)主要采用的是集散型的控制方式，其在進(jìn)行電氣控制的過程中，整體的操作較為復(fù)雜，由于該控制系統(tǒng)綜合性的特點(diǎn)，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)于電氣設(shè)備的控制，其控制系統(tǒng)一般由控制、顯示、通信三部分構(gòu)成，以此來實(shí)現(xiàn)對(duì)于設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的全過程控制。該項(xiàng)技術(shù)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中所具有的運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)與故障分析功能可以及時(shí)地發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常情況，以異常部位的停止運(yùn)轉(zhuǎn)來避免較嚴(yán)重的生產(chǎn)問題。

最后PLC技術(shù)是當(dāng)前機(jī)械電氣控制中的另一常見控制系統(tǒng)，其通過前期計(jì)算機(jī)編程的設(shè)計(jì)與操作，在設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中實(shí)現(xiàn)了對(duì)于設(shè)備的自動(dòng)化控制。隨著當(dāng)前生產(chǎn)自動(dòng)化的不斷發(fā)展，PLC技術(shù)在問世之初就得到了廣泛的關(guān)注，PLC在原有的技術(shù)自動(dòng)控制基礎(chǔ)上積極尋求智能化的控制方案。PLC技術(shù)是基于計(jì)算機(jī)的編程技術(shù)而進(jìn)行發(fā)展的，其實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)電氣控制的同時(shí)也通過與網(wǎng)絡(luò)的融合實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)建與生產(chǎn)信息的傳輸。該技術(shù)在應(yīng)用的過程中一般是采用自上而下的處理順序，而該技術(shù)在其運(yùn)行過程中也可以通過數(shù)據(jù)掃描的形式完成已采樣本的輸出，從而在數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)輸出，提高生產(chǎn)效率的同時(shí)以數(shù)據(jù)的采樣為基礎(chǔ)促進(jìn)電氣設(shè)備管理工作更好的開展。

2 PLC技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)對(duì)于機(jī)械電氣控制系統(tǒng)而言首先有著PLC技術(shù)可靠性的優(yōu)勢(shì)。與其他的控制系統(tǒng)相比，PLC技術(shù)的應(yīng)用不易受到外界因素的干擾與影響，其計(jì)算機(jī)編程以及工作流程相對(duì)固定的特點(diǎn)對(duì)于復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境來說也有著較好的適應(yīng)性，能在不同的工作環(huán)境中保持相對(duì)較為穩(wěn)定的工作狀態(tài)。

其次PLC技術(shù)的應(yīng)用可以有效地提高機(jī)械電氣控制的效率。該項(xiàng)技術(shù)在機(jī)械電氣中的應(yīng)用可以提升整個(gè)系統(tǒng)的反應(yīng)速度。該技術(shù)在與機(jī)械電氣的融合過程中，導(dǎo)線連接部分取消的基礎(chǔ)上將電氣設(shè)備視為輔助繼電器的模式提升了系統(tǒng)對(duì)于單個(gè)控制指令的反應(yīng)速度，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)應(yīng)用背景下機(jī)械電氣控制效率提升的目的。

最后在PLC技術(shù)的應(yīng)用中，該項(xiàng)技術(shù)可以在設(shè)備運(yùn)行的過程中對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，通過收集設(shè)備運(yùn)行中的參數(shù)數(shù)據(jù)，在自動(dòng)與額定參與進(jìn)行對(duì)比的過程中可以便捷發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行中的異常情況。當(dāng)設(shè)備在運(yùn)行中出現(xiàn)故障時(shí)，PLC技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的及時(shí)發(fā)現(xiàn)與診斷，而設(shè)定的編程軟件及運(yùn)行程序也可以通過自動(dòng)化的計(jì)算與分析及時(shí)地對(duì)故障的類型進(jìn)行判斷，從而提高設(shè)備故障發(fā)現(xiàn)的及時(shí)性，也提高設(shè)備的故障處理效率。

3 PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制中的應(yīng)用

在機(jī)械電氣控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)可以提高工作效率，對(duì)于設(shè)備運(yùn)行中不可避免的設(shè)備故障問題，PLC技術(shù)的應(yīng)用可以通過自我檢測(cè)功能實(shí)現(xiàn)故障的及時(shí)處理，因此從機(jī)械電氣控制工作的開展來說，PLC技術(shù)的應(yīng)用有著一定的必要性。而從該技術(shù)具體的應(yīng)用來看，其在機(jī)械電氣控制中的應(yīng)用主要有著以下幾種方向：

3.1 基礎(chǔ)控制系統(tǒng)

基礎(chǔ)控制系統(tǒng)是機(jī)械電氣裝置的基礎(chǔ)系統(tǒng)，應(yīng)用PLC技術(shù)首先要從基礎(chǔ)控制入手，通過分析機(jī)械電氣裝置的運(yùn)行與控制方式，對(duì)于基礎(chǔ)控制系統(tǒng)這部分所承擔(dān)的工作進(jìn)行PLC技術(shù)設(shè)計(jì)，在明確運(yùn)行方案的基礎(chǔ)上通過對(duì)設(shè)備的分析，從而實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備基礎(chǔ)控制系統(tǒng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)。

不同的運(yùn)行情況與不同的運(yùn)行設(shè)備，其基礎(chǔ)控制系統(tǒng)的運(yùn)行方式并不相同，因此在應(yīng)用PLC技術(shù)的過程中首先要對(duì)不同電氣設(shè)備、運(yùn)行模式等基本信息進(jìn)行了解，其在開展基礎(chǔ)控制的過程中，設(shè)備的數(shù)量、運(yùn)作的背景都是需要在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)之前做基本的了解。而在明確了基本信息之后則要開始進(jìn)行圖紙的設(shè)計(jì)。因此從具體的應(yīng)用來說，PLC技術(shù)在基礎(chǔ)控制系統(tǒng)的應(yīng)用要建立在對(duì)運(yùn)行狀態(tài)基本了解的基礎(chǔ)之上而開展的方案設(shè)計(jì)，其最終的投入使用要在PLC技術(shù)設(shè)計(jì)完成的基礎(chǔ)上通過編程的投入使用從而在基礎(chǔ)控制工作中實(shí)現(xiàn)對(duì)于電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制。

3.2 集成控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要指的是在機(jī)械電氣控制中所設(shè)計(jì)的中央控制系統(tǒng)，在對(duì)于整個(gè)電氣設(shè)備進(jìn)行集中的管理與控制需要依賴于集成控制系統(tǒng)。機(jī)械電氣控制中為了實(shí)現(xiàn)高效的管理，集成控制系統(tǒng)的存在是必不可少的，而PLC技術(shù)在應(yīng)用與機(jī)械電氣控制中，其要通過與集成控制系統(tǒng)的融合來實(shí)現(xiàn)整個(gè)電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制。

與基礎(chǔ)控制系統(tǒng)不同，PLC技術(shù)在集成控制系統(tǒng)的應(yīng)用并不需要進(jìn)行系統(tǒng)的再設(shè)計(jì)，一般情況，集成系統(tǒng)中的PLC技術(shù)應(yīng)用是通過將中央系統(tǒng)與PLC技術(shù)相連接，以此來實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制。在進(jìn)行PLC技術(shù)的應(yīng)用中，PLC中央系統(tǒng)有著便于操作的特點(diǎn)，而在機(jī)械電氣設(shè)備中該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用則主要是通過技術(shù)與原有系統(tǒng)的融合來實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的簡(jiǎn)單控制。

在集成系統(tǒng)中所融入的PLC中央系統(tǒng)可以便攜地實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的控制，而以中央的結(jié)構(gòu)開展的對(duì)電氣設(shè)備的控制也有著便捷操作，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，因此在當(dāng)前的技術(shù)更新中，PLC中央系統(tǒng)融合可以有效地提高操作的效率，實(shí)現(xiàn)快速且全面的控制。但不可忽視的是，雖然集成系統(tǒng)的控制有著便捷的特點(diǎn)，但系統(tǒng)間聯(lián)系的緊密性使得設(shè)備故障的出現(xiàn)有著影響范圍廣泛的弊端，系統(tǒng)與系統(tǒng)之間連接在一起的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使得設(shè)備的單個(gè)故障會(huì)影響到整個(gè)的電氣設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，因此當(dāng)中央系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行的故障時(shí)則會(huì)導(dǎo)致整個(gè)控制系統(tǒng)的癱瘓。

3.3 分散控制系統(tǒng)

在機(jī)械電氣控制裝置中并不是所有的電氣設(shè)備都集中在中央系統(tǒng)的控制之下，部分的機(jī)電設(shè)備在整個(gè)系統(tǒng)中是分散在各個(gè)不同的部分的。因此面對(duì)分散在系統(tǒng)內(nèi)部的電氣設(shè)備，其管理與控制工作的開展都較為復(fù)雜，為了解決分散設(shè)備難以控制的問題，在PLC技術(shù)的應(yīng)用中可以通過對(duì)于分散設(shè)備的集中控制提高機(jī)械電氣設(shè)備的控制效率。

當(dāng)前面對(duì)電氣設(shè)備中存在的分散問題，PLC技術(shù)的應(yīng)用一般是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)與電子通訊技術(shù)的融合來實(shí)現(xiàn)不同電氣設(shè)備之間的相互聯(lián)系，通過分散設(shè)備相互聯(lián)系的構(gòu)建，以網(wǎng)絡(luò)信息的手段來實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備間信息的有效傳遞，從而在網(wǎng)絡(luò)支持的基礎(chǔ)之上以信息傳輸?shù)拈_展來實(shí)現(xiàn)對(duì)多臺(tái)設(shè)備的集中控制。

3.4 邏輯開關(guān)應(yīng)用

在機(jī)械電氣設(shè)備的運(yùn)行過程中，邏輯開關(guān)的存在是保障其有效控制的關(guān)鍵，而在當(dāng)前PLC技術(shù)與電氣設(shè)備融合的背景下，依托PLC技術(shù)開展對(duì)于邏輯開關(guān)的自動(dòng)化應(yīng)用是PLC技術(shù)重要的應(yīng)用方向。在機(jī)械電子設(shè)備的運(yùn)行過程中，邏輯開關(guān)的存在對(duì)其運(yùn)行的順利性有著重要的影響，而對(duì)于應(yīng)用PLC技術(shù)開展自動(dòng)化控制工作而言，應(yīng)用該技術(shù)也要通過其與邏輯開關(guān)的有效融合，確保該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用的有效性。

在PLC技術(shù)與機(jī)械電氣設(shè)備相關(guān)配件的融合過程中，一般是以PLC技術(shù)應(yīng)用過程中的程序設(shè)計(jì)來減少電氣設(shè)備控制過程中繼電器的使用，而邏輯開關(guān)在與PLC技術(shù)的融合過程中也可以通過控制系統(tǒng)與生產(chǎn)線之間的連接，在生產(chǎn)線連接不同設(shè)備的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)于生產(chǎn)線中不同機(jī)電設(shè)備的集中控制。在機(jī)械電氣設(shè)備的控制中，不同的設(shè)備有著不同的功能，而設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中所形成的設(shè)備內(nèi)部聯(lián)系是保證整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵，因此從自動(dòng)控制的角度來說，其對(duì)于同一生產(chǎn)線上的設(shè)備既要開展自動(dòng)化的控制，同時(shí)其控制的開展也要把握好設(shè)備之間內(nèi)部聯(lián)系，從而使得自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以有效提高生產(chǎn)的效率與質(zhì)量。

3.5 故障排查功能

在機(jī)械電氣設(shè)備投入使用的過程中，長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)使其必須在有效的保養(yǎng)與維修下才能保持較好的工作狀態(tài)，但在當(dāng)前設(shè)備投入使用的過程中，由于企業(yè)對(duì)于管理維護(hù)工作的不重視，設(shè)備在超負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下較容易出現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行的故障，而生產(chǎn)中故障的出現(xiàn)既會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)的停滯同時(shí)也會(huì)影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

因此在當(dāng)前自動(dòng)化技術(shù)的更新背景下，自動(dòng)化技術(shù)的更新也在積極地探究故障處理的高效性。PLC技術(shù)在其應(yīng)用的過程中可以通過參數(shù)的設(shè)定，程序的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)在運(yùn)行中對(duì)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)的檢測(cè)，因此當(dāng)前機(jī)械電氣設(shè)備中所應(yīng)用的PLC技術(shù)也可以通過故障的排查來保障生產(chǎn)可靠性的同時(shí)提高故障的處理效率。

PLC技術(shù)故障排查功能的實(shí)現(xiàn)主要是依靠在其工作的過程中對(duì)于設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)，當(dāng)遇到額定參數(shù)與運(yùn)行參數(shù)不符的問題時(shí)，可以通過警報(bào)的發(fā)生及時(shí)地引導(dǎo)工作人員進(jìn)行設(shè)備的檢查，而在PLC技術(shù)的故障分析背景下，工作人員可以及時(shí)地判定故障的類型，提高故障的處理效率。

結(jié)束語：在機(jī)械電氣控制系統(tǒng)中進(jìn)行PLC技術(shù)的應(yīng)用有著眾多的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。與傳統(tǒng)的機(jī)械化、人工化電氣控制的方式不同，PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化控制技術(shù)可以有效地提高電氣控制的效率，形成較好的人機(jī)互動(dòng)模式。