山東威海職業(yè)學(xué)院 周玉霞

PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用

山東威海職業(yè)學(xué)院 周玉霞

本文將PLC技術(shù)的概述作為論述切入點(diǎn)，具體闡述PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用類型，并且結(jié)合實(shí)例對PLC技術(shù)在電氣裝置中的應(yīng)用進(jìn)行分析，以此為我國機(jī)械電氣智能化發(fā)展提供研究實(shí)踐參考。

PLC技術(shù)；機(jī)械；電氣控制；應(yīng)用

1 PLC技術(shù)的概述

PLC屬于可編程的可用控制器，其主要是通過內(nèi)部的儲存設(shè)備等實(shí)現(xiàn)對編程的控制，并且執(zhí)行相關(guān)的邏輯運(yùn)算等，一般PLC主要包括三部分：一是電源構(gòu)造。電源構(gòu)造是PLC重要的部件，如果電源不能正常工作就會直接影響PLC整個系統(tǒng)的工作，值得注意的是不能將PLC直接與交流電進(jìn)行連接。二是中央處理器。中央處理器也被稱為CPU，該部位是整個系統(tǒng)的中樞。三是接口電路。PLC與外部的聯(lián)系主要是通過接口電路實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)PLC運(yùn)行狀態(tài)可以分為：采樣輸入階段和程序執(zhí)行階段。采樣輸入階段就是以掃描的方式將各種數(shù)據(jù)信息等存入PLC系統(tǒng)的儲存功能中，并且將采集到的信息傳輸?shù)较到y(tǒng)處理器中。程序執(zhí)行階段就是系統(tǒng)將掃描到的信息等進(jìn)行處理，并且將執(zhí)行結(jié)果反饋給系統(tǒng)，以便系統(tǒng)根據(jù)指令進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)智能化操作。

將PLC應(yīng)用到機(jī)械電氣控制裝置中具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。首先，PLC具有很強(qiáng)的抗干擾能力。PLC是由集成電路構(gòu)成的，采取相關(guān)隔離模塊可以很好地降低外界各種因素的干擾，保證采集信息的準(zhǔn)確性。其次，能夠適用于不同的電氣控制系統(tǒng)。PLC具有可編程性，因此其適用于不同的電氣控制系統(tǒng)中。例如PLC技術(shù)已經(jīng)在不同的機(jī)械設(shè)備中得到廣泛的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)領(lǐng)域的全覆蓋。最后，PLC的智能化實(shí)現(xiàn)了電氣控制裝置的自動化。PLC具有自我監(jiān)測功能，因此其可以對設(shè)備進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)問題并反饋，以此提高機(jī)械設(shè)備控制操作的自動化。

2 PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的類型分析

綜合實(shí)踐PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用主要表現(xiàn)為以下幾個方面。一是PCS系統(tǒng)。此種應(yīng)用主要是線程總線控制系統(tǒng)，也就是PCS系統(tǒng)應(yīng)用到機(jī)械電氣裝置中，主要是為了實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的自動化和智能化。這主要是因?yàn)樵撓到y(tǒng)可以為電氣控制裝置提供良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化智能操作。以智能塔式起重機(jī)為例，傳統(tǒng)的起重機(jī)需要人員操作，但是由于受環(huán)境等因素的影響，導(dǎo)致其安全事故多發(fā)，而通過PLC技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了對塔式起重機(jī)的智能化操作，完全通過監(jiān)視平臺實(shí)現(xiàn)了操作控制，保證了節(jié)能操作。二是DCS系統(tǒng)。此種系統(tǒng)主要是利用計算機(jī)實(shí)現(xiàn)對電氣設(shè)備的操作，具體就是將分散的機(jī)械電氣裝置控制分散在機(jī)械設(shè)備中，以便實(shí)現(xiàn)分散管理。DCS系統(tǒng)能夠保證電氣控制裝置的高效、安全運(yùn)行，如果電氣裝置控制總系統(tǒng)出現(xiàn)故障，DCS系統(tǒng)就會獲得相應(yīng)的更新，進(jìn)而通過分散管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對電氣裝置的調(diào)整，從而保證系統(tǒng)的安全、正常運(yùn)行。當(dāng)然要實(shí)現(xiàn)DCS系統(tǒng)就必須要優(yōu)化整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的組合，保證通信總線、顯示單元以及控制器等形成一個整體有效的組合，以便實(shí)現(xiàn)電氣自動化控制。當(dāng)然上述的兩種具體應(yīng)用需要我們根據(jù)實(shí)際情況有選擇地使用，F(xiàn)CS技術(shù)是在DCS技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，但是FCS技術(shù)的制造成本比較高，結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜，因此對具體操作人員的要求也就比較高，但是隨著我國智能化技術(shù)的發(fā)展，PLC技術(shù)會越來越成熟。

3 基于PLC技術(shù)的機(jī)械電氣控制裝置設(shè)計的實(shí)例

為形象闡述PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中應(yīng)用的價值，本文以PLC塔式起重機(jī)電氣控制裝置設(shè)計為例進(jìn)行分析。

3.1 塔式起重機(jī)PLC控制系統(tǒng)的總體設(shè)計

傳統(tǒng)的以直流調(diào)速的塔式起重機(jī)由于具有操作不靈活、能源消耗大的特點(diǎn)，導(dǎo)致其經(jīng)常出現(xiàn)故障，因此要設(shè)計基于PLC技術(shù)的變頻控制系統(tǒng)（圖1）。

圖1 系統(tǒng)總框圖

3.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計

電氣控制系統(tǒng)原理圖由PLC外圍接線圖以及主電路組成。（1）主電路由六臺電機(jī)組成，并設(shè)有風(fēng)機(jī)冷卻設(shè)備。（2）I/O名稱分別對應(yīng)于PLC外圍接線電路的I/O接線信號。

3.3 軟件設(shè)計

在該系統(tǒng)中，PLC程序設(shè)計的任務(wù)主要是接受外部開關(guān)信號的輸入，包括按鈕以及聯(lián)動控制臺繼電器等，對輸出信號還有實(shí)時系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行判斷，進(jìn)而控制接觸器等系列器件，從而促使控制任務(wù)的完成，具體設(shè)計流程見圖2。

圖2 系統(tǒng)軟件流程

總之，將PLC技術(shù)應(yīng)用到電氣裝置系統(tǒng)中對實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動化、提高機(jī)械智能操作具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，因此我們要認(rèn)真分析PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用實(shí)踐，以便更好地促進(jìn)我國機(jī)械智能化發(fā)展。

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