plc技術(shù)對(duì)機(jī)械自動(dòng)化控制的應(yīng)用

時(shí)間:2022-09-17 09:13:10

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plc技術(shù)對(duì)機(jī)械自動(dòng)化控制的應(yīng)用

【摘要】現(xiàn)如今,隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對(duì)于電力資源的需求也越來(lái)越高,尤其是在信息化背景下,傳統(tǒng)的電氣設(shè)備不僅無(wú)法滿足社會(huì)發(fā)展需要,同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致電氣設(shè)備的使用效率與質(zhì)量受到不利影響。plc技術(shù)的出現(xiàn)不僅能夠加強(qiáng)電力企業(yè)對(duì)電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制,同時(shí)還會(huì)對(duì)自身的經(jīng)濟(jì)效益發(fā)展產(chǎn)生較為有效地提升,而這也是新時(shí)代下想要實(shí)現(xiàn)對(duì)弱電設(shè)備控制的重要措施。

【關(guān)鍵詞】PLC技術(shù);電氣設(shè)備;自動(dòng)化控制

PLC技術(shù)是21世紀(jì)新時(shí)代下的產(chǎn)物,相關(guān)企業(yè)通過(guò)對(duì)PLC技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)所涉及的參數(shù)進(jìn)行高速運(yùn)轉(zhuǎn),同時(shí)還能夠確保后續(xù)的指令工作能夠順利進(jìn)行,發(fā)揮其本身所存在的價(jià)值與意義,與傳統(tǒng)控制技術(shù)不同,PLC技術(shù)本身所具備的數(shù)字化與可視化能夠幫助相關(guān)企業(yè)提升電氣設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的靈敏程度,從而來(lái)實(shí)現(xiàn)提升電氣設(shè)備質(zhì)量的目的,因而被我國(guó)社會(huì)各界廣泛進(jìn)行應(yīng)用。當(dāng)今社會(huì)的信息化技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟,但是隨著信息化技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中,卻仍然面臨著一些嚴(yán)峻問(wèn)題,這些問(wèn)題困擾著信息化技術(shù)的廣泛應(yīng)用。基于此,我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域?qū)<姨岢隽擞行У慕鉀Q方案,比如典型的自動(dòng)化技術(shù)PLC,該技術(shù)于機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用能夠有效優(yōu)化信息化技術(shù)的應(yīng)用效果。并且,該技術(shù)能夠起到良好的成本控制效果、能源控制效果和性能優(yōu)化效果,能夠從根本上優(yōu)化目前的機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

一、PLC技術(shù):基本內(nèi)涵及應(yīng)用價(jià)值

1.1PLC技術(shù)的基本內(nèi)涵

PLC技術(shù)是目前計(jì)算機(jī)領(lǐng)域發(fā)展成熟的代表產(chǎn)物,其代表了對(duì)可編程邏輯控制技術(shù)的高度集成,同時(shí)也是現(xiàn)代科技領(lǐng)域用來(lái)完成高效率生產(chǎn)的主要手段,由于該技術(shù)的應(yīng)用可以維持并控制生產(chǎn)系統(tǒng)的工作效率,因此,能夠在日常工作當(dāng)中可以實(shí)現(xiàn)高度精密的控制工作。綜上所述,該技術(shù)具備高精密化、操作便捷、占地面積少、消耗能源較低等優(yōu)勢(shì),因此是目前較為常見(jiàn)的工廠生產(chǎn)工作核心技術(shù),通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的邏輯運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)順序控制。機(jī)電一體化是我國(guó)工業(yè)行業(yè)發(fā)展中所要經(jīng)歷的發(fā)展趨勢(shì),在這一背景下,PLC技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,這種以信息化技術(shù)為基礎(chǔ)而誕生的可編程控制技術(shù)不僅能夠有效提升整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的安全性,同時(shí)還能夠?qū)ζ髽I(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益發(fā)展起到極為有效的促進(jìn)作用[1]。從本質(zhì)上來(lái)講,PLC可以說(shuō)是以傳統(tǒng)控制系統(tǒng)為基礎(chǔ),在此之上進(jìn)行信息化技術(shù)的高度融合,以此來(lái)滿足社會(huì)發(fā)展需要,而PLC技術(shù)在進(jìn)行運(yùn)行過(guò)程中往往需要經(jīng)過(guò)以下三大環(huán)節(jié):1.數(shù)據(jù)采集。在這一過(guò)程中,PLC技術(shù)會(huì)對(duì)整個(gè)設(shè)備進(jìn)行掃描,并將所得到的設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄與儲(chǔ)存,從而來(lái)完成后續(xù)的測(cè)量與計(jì)算工作,在此之后,原本儲(chǔ)存在PLC之中的參數(shù)便會(huì)正確進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的趨勢(shì),從而來(lái)進(jìn)行外部的輸出。2.程序執(zhí)行。由于PLC技術(shù)本身所具備的可視性,使其本身在完成程序掃描工作后會(huì)將所得到的參數(shù)進(jìn)行圖像化發(fā)展,而將這所以信息進(jìn)行儲(chǔ)存后便能夠?qū)ζ溥M(jìn)行較為有效的統(tǒng)一化處理,而在這一階段,等到整個(gè)電氣設(shè)備本身的運(yùn)行完成后,系統(tǒng)便會(huì)將RAM放在相應(yīng)的位置進(jìn)行管理與應(yīng)用[2]。3.輸出刷新。這一階段的工作原理是以整個(gè)系統(tǒng)之中所具備二段CPU來(lái)對(duì)相應(yīng)的操作指令進(jìn)行較為有效的控制,并且將映像區(qū)內(nèi)所涉及的數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)的處理工作,以此來(lái)確保整個(gè)基本數(shù)據(jù)狀態(tài)能夠順利進(jìn)行應(yīng)用。綜上所述,該技術(shù)在工廠生產(chǎn)工作當(dāng)中能夠?qū)崿F(xiàn)良好的控制效果,不僅如此,該技術(shù)還具備較為良好的功能性和可操作性。所謂的可操作性,是指工人在應(yīng)用該技術(shù)的時(shí)候是否能夠快速了解并掌握該技術(shù),技術(shù)的應(yīng)用效率與技術(shù)是否具備可操作性息息相關(guān),也正因如此,該技術(shù)才能被各大領(lǐng)域所接受并應(yīng)用到實(shí)際工作當(dāng)中。此外,該技術(shù)能夠快速、準(zhǔn)確的完成監(jiān)控工作、控制工作和糾正工作,不受環(huán)境因素的影響。

1.2PLC技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

現(xiàn)如今,隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷提升,人們?cè)谶M(jìn)行電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)PLC技術(shù)不僅能夠提升電氣設(shè)備的可控性,同時(shí)還能夠?qū)﹄姎庾詣?dòng)化設(shè)備的運(yùn)行效率起到極為有效的促進(jìn)作用。比如說(shuō),我國(guó)所使用的電梯控制系統(tǒng)便是最常見(jiàn)的電氣設(shè)備,傳統(tǒng)的電梯系統(tǒng)本身是以繼電器為主,其本身存在著觸點(diǎn)多、線路復(fù)雜等問(wèn)題,一旦在電氣設(shè)備工作過(guò)程中發(fā)生磨損現(xiàn)象,就會(huì)導(dǎo)致電氣設(shè)備自身發(fā)生故障[3]。而在接線方面,由于受到維修方面的影響,導(dǎo)致后續(xù)工作能夠進(jìn)行較為有效的開(kāi)展,而對(duì)于這種本身屬于弱電性質(zhì)的繼電器控制系統(tǒng)來(lái)講,PLC技術(shù)剛好能夠解決這一問(wèn)題,通過(guò)對(duì)PLC技術(shù)的應(yīng)用既能夠有效提升相關(guān)企業(yè)對(duì)電梯運(yùn)行的控制效率,提升電梯運(yùn)行工作的安全性與可靠性,以此來(lái)確保國(guó)民的生命健康能夠得到較為有效的保障[4]。

二、PLC技術(shù)在機(jī)械自動(dòng)化控制設(shè)備中的應(yīng)用

2.1差異化設(shè)計(jì)應(yīng)用

眾所周知,機(jī)床加工是我國(guó)工業(yè)企業(yè)在進(jìn)行日常生產(chǎn)過(guò)程中不可缺少的重要措施,而PLC技術(shù)的存在不僅能夠有效提升整個(gè)機(jī)床加工的工作效率,同時(shí)還能夠?qū)C(jī)床自動(dòng)化加工的精密程度起到極為有效的促進(jìn)作用[5]。

1.弱電工程。相關(guān)企業(yè)在進(jìn)行機(jī)床生產(chǎn)的過(guò)程中通過(guò)對(duì)

PLC技術(shù)得以應(yīng)用對(duì)整個(gè)機(jī)床設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的控制工作,這種電力控制本身在后臺(tái)運(yùn)行系統(tǒng)的操作下真正意義上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制,而PLC技術(shù)能夠降低機(jī)床在進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的電壓與電流資源損耗現(xiàn)象,一旦發(fā)生問(wèn)題還能夠第一時(shí)間對(duì)整個(gè)機(jī)床進(jìn)行端點(diǎn)處理,在確保施工人員生命健康不受威脅的前提下對(duì)整個(gè)工業(yè)機(jī)床的使用壽命起到了極為有效的促進(jìn)作用,提升了整個(gè)電力企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的安全性與穩(wěn)定性。

2.機(jī)械工程。通常情況下,相關(guān)企業(yè)在進(jìn)行PLC技術(shù)

的應(yīng)用過(guò)程中會(huì)對(duì)整個(gè)機(jī)床設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全方位的監(jiān)督與管理,在這一過(guò)程中,通過(guò)對(duì)傳感設(shè)備以及遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的應(yīng)用能夠?qū)C(jī)床設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的參數(shù)進(jìn)行全面管理,在發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)時(shí)能夠?qū)ζ溥M(jìn)行較為有效的維修與處理。

3.液壓工程。液壓工程是整個(gè)機(jī)床加工過(guò)程中不可缺少

的重要組成部分,在進(jìn)行液壓工程控制的過(guò)程中需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)備管理,通過(guò)提升整個(gè)機(jī)床設(shè)備的抗干擾性來(lái)降低生產(chǎn)過(guò)程中不必要的電力損耗,并以這一措施來(lái)實(shí)現(xiàn)促進(jìn)電力企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益發(fā)展目的。

2.2開(kāi)關(guān)量設(shè)計(jì)應(yīng)用

通常情況下,當(dāng)PLC系統(tǒng)在進(jìn)行自動(dòng)化管理的過(guò)程中是可以進(jìn)行形式上的轉(zhuǎn)變,通過(guò)對(duì)可編程儲(chǔ)存器的應(yīng)用來(lái)滿足電氣工程繼電器運(yùn)行的需求。但這一過(guò)程中,相關(guān)企業(yè)要想確保整個(gè)PLC技術(shù)使用效率能夠得到較為有效的保障,則需要對(duì)其工程本身的開(kāi)關(guān)量進(jìn)行較為有效的控制,相關(guān)企業(yè)不僅需要對(duì)整個(gè)線路進(jìn)行強(qiáng)度上的提升,同時(shí)還要對(duì)整個(gè)硬件設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的升級(jí),以此來(lái)確保PLC技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中繼電器的穩(wěn)定性能夠得到較為有效的保障,從而使整個(gè)技術(shù)的應(yīng)用效果能夠滿足生產(chǎn)需求[6]。

2.3控制順序應(yīng)用

目前工業(yè)生產(chǎn)中涉及的電氣設(shè)備的種類(lèi)越來(lái)越多,設(shè)備的智能化、集成化水平不斷提高,工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程日趨復(fù)雜。鑒于PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用,為適應(yīng)時(shí)展的需要,必須加強(qiáng)PLC過(guò)程順序控制中智能傳感器的應(yīng)用。將智能感應(yīng)裝置引入到PLC系統(tǒng)中,充分利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造的發(fā)展成果,提高了PLC系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)狀況的了解,方便了存儲(chǔ)程序的編寫(xiě)和系統(tǒng)的維護(hù),并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況對(duì)PLC技術(shù)進(jìn)行了調(diào)整。加強(qiáng)PLC過(guò)程順序控制中遠(yuǎn)程控制的作用;電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的各個(gè)控制環(huán)節(jié),采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和重組,使之符合生產(chǎn)實(shí)際。

2.4抗干擾設(shè)計(jì)應(yīng)用

從目前的發(fā)展形勢(shì)來(lái)看,抗干擾設(shè)計(jì)是現(xiàn)階段電氣領(lǐng)域技術(shù)研究的主要方向,主要是為了能夠減少環(huán)境對(duì)于電氣設(shè)備的干擾?,F(xiàn)階段,我國(guó)社會(huì)機(jī)構(gòu)與政府相關(guān)部門(mén)都紛紛針對(duì)該課題展開(kāi)研究,成立了專(zhuān)門(mén)的研究組織、部門(mén)與學(xué)習(xí)小組,進(jìn)而試圖分析出PLC技術(shù)的核心技術(shù)、工藝與理論基礎(chǔ),并基于此為PLC技術(shù)發(fā)展做出貢獻(xiàn),現(xiàn)階段,我國(guó)在這方面已經(jīng)取得了較為顯著的成果,成立了PLC技術(shù)研發(fā)的專(zhuān)項(xiàng)資金。

三、機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)中PLC控制技術(shù)的應(yīng)用

3.1在控制變量中的應(yīng)用

所謂的控制變量也即是指理論方面對(duì)變量的有效控制,在機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中,由于應(yīng)用PLC控制技術(shù),該技術(shù)能夠針對(duì)企業(yè)設(shè)備當(dāng)中的虛擬內(nèi)存和物理內(nèi)存進(jìn)行變量控制,將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào),以此優(yōu)化現(xiàn)有PLC控制技術(shù)對(duì)變量的控制效果,若是采用傳統(tǒng)的控制技術(shù),則設(shè)備的生產(chǎn)效率也會(huì)隨之減少,但應(yīng)用了PLC控制技術(shù)后則不僅僅效率會(huì)提高,質(zhì)量也會(huì)有所提高,這便是目前PLC控制技術(shù)的主要應(yīng)用途徑之一,具體對(duì)變量的控制原理如下圖1所示.其中,DCS控制技術(shù)便是應(yīng)用了PLC控制技術(shù)后所產(chǎn)生的,而FCS控制系統(tǒng)則是傳統(tǒng)的控制技術(shù),兩者之間有著較為明顯的區(qū)別。

3.2在運(yùn)動(dòng)模塊中的應(yīng)用

使用PLC控制技術(shù)能在了解生產(chǎn)過(guò)程的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)功能完全自動(dòng)化的系統(tǒng)組建,提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率,保證系統(tǒng)穩(wěn)定正常地生產(chǎn)。除此之外,模擬參數(shù)模塊能實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)流程全過(guò)程的動(dòng)態(tài)監(jiān)控,并將相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳遞和分析。

四、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)文章研究不難發(fā)現(xiàn),機(jī)械自動(dòng)化是未來(lái)我國(guó)社會(huì)各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域的發(fā)展方向,PLC控制技術(shù)在其中扮演著重要的角色,正是由于該技術(shù)的存在能夠有效解決信息化技術(shù)于生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用所面臨的問(wèn)題,優(yōu)化生產(chǎn)的效率、精密度和低能耗,這對(duì)于我國(guó)各大企業(yè)及工業(yè)生產(chǎn)效率優(yōu)化起到了顯著的積極影響。通過(guò)研究得出結(jié)論,該技術(shù)在應(yīng)用當(dāng)中能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)生產(chǎn)工序的高精準(zhǔn)控制,并起到節(jié)能的效果。簡(jiǎn)單而言,該技術(shù)的應(yīng)用、發(fā)展與完善我國(guó)的電氣領(lǐng)域,從現(xiàn)階段我國(guó)電氣領(lǐng)域的發(fā)展來(lái)看,主要發(fā)展方向?yàn)樗姆N,分別為開(kāi)關(guān)量設(shè)計(jì)應(yīng)用、抗干擾設(shè)計(jì)應(yīng)用、差異化設(shè)計(jì)應(yīng)用和控制順序應(yīng)用,這四種發(fā)展方向都是PLC技術(shù)的核心工藝,由于該技術(shù)所支持的這四種技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)生產(chǎn)領(lǐng)域整個(gè)工序的高精密控制、管控與變量控制,并實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)模塊、集成系統(tǒng)的有效控制,由此能夠看出該技術(shù)在目前我國(guó)生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中所做出的巨大貢獻(xiàn)。

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作者:魯潤(rùn)聲 王一航 李子豪 單位:華北理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院