plc技術(shù)對機(jī)械自動化控制的應(yīng)用
時間:2022-09-17 09:13:10
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【摘要】現(xiàn)如今,隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對于電力資源的需求也越來越高,尤其是在信息化背景下,傳統(tǒng)的電氣設(shè)備不僅無法滿足社會發(fā)展需要,同時還會導(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)對電氣設(shè)備的自動化控制,同時還會對自身的經(jīng)濟(jì)效益發(fā)展產(chǎn)生較為有效地提升,而這也是新時代下想要實現(xiàn)對弱電設(shè)備控制的重要措施。
【關(guān)鍵詞】PLC技術(shù);電氣設(shè)備;自動化控制
PLC技術(shù)是21世紀(jì)新時代下的產(chǎn)物,相關(guān)企業(yè)通過對PLC技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)φ麄€系統(tǒng)所涉及的參數(shù)進(jìn)行高速運轉(zhuǎn),同時還能夠確保后續(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)備在運行過程中的靈敏程度,從而來實現(xiàn)提升電氣設(shè)備質(zhì)量的目的,因而被我國社會各界廣泛進(jìn)行應(yīng)用。當(dāng)今社會的信息化技術(shù)已經(jīng)相對成熟,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)峻問題,這些問題困擾著信息化技術(shù)的廣泛應(yīng)用?;诖耍覈嚓P(guān)領(lǐng)域?qū)<姨岢隽擞行У慕鉀Q方案,比如典型的自動化技術(shù)PLC,該技術(shù)于機(jī)械自動化控制系統(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)械自動化控制系統(tǒng)。
一、PLC技術(shù):基本內(nèi)涵及應(yīng)用價值
1.1PLC技術(shù)的基本內(nèi)涵
PLC技術(shù)是目前計算機(jī)領(lǐng)域發(fā)展成熟的代表產(chǎn)物,其代表了對可編程邏輯控制技術(shù)的高度集成,同時也是現(xiàn)代科技領(lǐng)域用來完成高效率生產(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,因此是目前較為常見的工廠生產(chǎn)工作核心技術(shù),通過對數(shù)據(jù)的邏輯運算來實現(xiàn)順序控制。機(jī)電一體化是我國工業(yè)行業(yè)發(fā)展中所要經(jīng)歷的發(fā)展趨勢,在這一背景下,PLC技術(shù)應(yīng)運而生,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工業(yè)生產(chǎn)的安全性,同時還能夠?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)上來講,PLC可以說是以傳統(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,以此來滿足社會發(fā)展需要,而PLC技術(shù)在進(jìn)行運行過程中往往需要經(jīng)過以下三大環(huán)節(jié):1.數(shù)據(jù)采集。在這一過程中,PLC技術(shù)會對整個設(shè)備進(jìn)行掃描,并將所得到的設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄與儲存,從而來完成后續(xù)的測量與計算工作,在此之后,原本儲存在PLC之中的參數(shù)便會正確進(jìn)行運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的趨勢,從而來進(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,等到整個電氣設(shè)備本身的運行完成后,系統(tǒng)便會將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系統(tǒng)之中所具備二段CPU來對相應(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,以此來確保整個基本數(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)用價值
現(xiàn)如今,隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷提升,人們在進(jìn)行電氣自動化控制技術(shù)的應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)PLC技術(shù)不僅能夠提升電氣設(shè)備的可控性,同時還能夠?qū)﹄姎庾詣踊O(shè)備的運行效率起到極為有效的促進(jìn)作用。比如說,我國所使用的電梯控制系統(tǒng)便是最常見的電氣設(shè)備,傳統(tǒng)的電梯系統(tǒng)本身是以繼電器為主,其本身存在著觸點多、線路復(fù)雜等問題,一旦在電氣設(shè)備工作過程中發(fā)生磨損現(xiàn)象,就會導(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)行較為有效的開展,而對于這種本身屬于弱電性質(zhì)的繼電器控制系統(tǒng)來講,PLC技術(shù)剛好能夠解決這一問題,通過對PLC技術(shù)的應(yīng)用既能夠有效提升相關(guān)企業(yè)對電梯運行的控制效率,提升電梯運行工作的安全性與可靠性,以此來確保國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)械自動化控制設(shè)備中的應(yīng)用
2.1差異化設(shè)計應(yīng)用
眾所周知,機(jī)床加工是我國工業(yè)企業(yè)在進(jìn)行日常生產(chǎn)過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機(jī)床加工的工作效率,同時還能夠?qū)C(jī)床自動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)的過程中通過對
PLC技術(shù)得以應(yīng)用對整個機(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運行系統(tǒng)的操作下真正意義上實現(xiàn)了自動化控制,而PLC技術(shù)能夠降低機(jī)床在進(jìn)行生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的電壓與電流資源損耗現(xiàn)象,一旦發(fā)生問題還能夠第一時間對整個機(jī)床進(jìn)行端點處理,在確保施工人員生命健康不受威脅的前提下對整個工業(yè)機(jī)床的使用壽命起到了極為有效的促進(jìn)作用,提升了整個電力企業(yè)生產(chǎn)過程的安全性與穩(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)用過程中會對整個機(jī)床設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行全方位的監(jiān)督與管理,在這一過程中,通過對傳感設(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。液壓工程是整個機(jī)床加工過程中不可缺少
的重要組成部分,在進(jìn)行液壓工程控制的過程中需要根據(jù)實際情況進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)備管理,通過提升整個機(jī)床設(shè)備的抗干擾性來降低生產(chǎn)過程中不必要的電力損耗,并以這一措施來實現(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開關(guān)量設(shè)計應(yīng)用
通常情況下,當(dāng)PLC系統(tǒng)在進(jìn)行自動化管理的過程中是可以進(jìn)行形式上的轉(zhuǎn)變,通過對可編程儲存器的應(yīng)用來滿足電氣工程繼電器運行的需求。但這一過程中,相關(guān)企業(yè)要想確保整個PLC技術(shù)使用效率能夠得到較為有效的保障,則需要對其工程本身的開關(guān)量進(jìn)行較為有效的控制,相關(guān)企業(yè)不僅需要對整個線路進(jìn)行強(qiáng)度上的提升,同時還要對整個硬件設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的升級,以此來確保PLC技術(shù)的應(yīng)用過程中繼電器的穩(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)備的種類越來越多,設(shè)備的智能化、集成化水平不斷提高,工業(yè)生產(chǎn)過程日趨復(fù)雜。鑒于PLC技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用,為適應(yīng)時展的需要,必須加強(qiáng)PLC過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)對現(xiàn)場生產(chǎn)狀況的了解,方便了存儲程序的編寫和系統(tǒng)的維護(hù),并根據(jù)現(xiàn)場情況對PLC技術(shù)進(jìn)行了調(diào)整。加強(qiáng)PLC過程順序控制中遠(yuǎn)程控制的作用;電氣工程自動化控制系統(tǒng)的各個控制環(huán)節(jié),采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無線通信技術(shù)和云計算技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和重組,使之符合生產(chǎn)實際。
2.4抗干擾設(shè)計應(yīng)用
從目前的發(fā)展形勢來看,抗干擾設(shè)計是現(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)境對于電氣設(shè)備的干擾?,F(xiàn)階段,我國社會機(jī)構(gòu)與政府相關(guān)部門都紛紛針對該課題展開研究,成立了專門的研究組織、部門與學(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)的專項資金。
三、機(jī)械自動化控制系統(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變量的有效控制,在機(jī)械自動化控制系統(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)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號,以此優(yōu)化現(xiàn)有PLC控制技術(shù)對變量的控制效果,若是采用傳統(tǒng)的控制技術(shù),則設(shè)備的生產(chǎn)效率也會隨之減少,但應(yīng)用了PLC控制技術(shù)后則不僅僅效率會提高,質(zhì)量也會有所提高,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在運動模塊中的應(yīng)用
使用PLC控制技術(shù)能在了解生產(chǎn)過程的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)功能完全自動化的系統(tǒng)組建,提高系統(tǒng)的運行效率,保證系統(tǒng)穩(wěn)定正常地生產(chǎn)。除此之外,模擬參數(shù)模塊能實現(xiàn)對企業(yè)生產(chǎn)流程全過程的動態(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
通過文章研究不難發(fā)現(xiàn),機(jī)械自動化是未來我國社會各個生產(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)用所面臨的問題,優(yōu)化生產(chǎn)的效率、精密度和低能耗,這對于我國各大企業(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)對生產(chǎn)工序的高精準(zhǔn)控制,并起到節(jié)能的效果。簡單而言,該技術(shù)的應(yīng)用、發(fā)展與完善我國的電氣領(lǐng)域,從現(xiàn)階段我國電氣領(lǐng)域的發(fā)展來看,主要發(fā)展方向為四種,分別為開關(guān)量設(shè)計應(yīng)用、抗干擾設(shè)計應(yīng)用、差異化設(shè)計應(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)對生產(chǎn)領(lǐng)域整個工序的高精密控制、管控與變量控制,并實現(xiàn)對運動模塊、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:魯潤聲 王一航 李子豪 單位:華北理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院