淺析PLC的機(jī)械自動(dòng)化控制中問(wèn)題解決手段

劉旭 方云辰

摘要：社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，國(guó)內(nèi)的機(jī)械制造領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，各行業(yè)在生產(chǎn)加工過(guò)程中，都離不開(kāi)機(jī)械制造。基于工業(yè)需求不斷提升，機(jī)械制造水平帶動(dòng)技術(shù)含量提升。為了更好的推動(dòng)自動(dòng)化控制發(fā)展，將PLC技術(shù)應(yīng)用在機(jī)電自動(dòng)化控制中，提高系統(tǒng)化的作業(yè)質(zhì)量與效率，為企業(yè)創(chuàng)造更高的利益。PLC作為邏輯控制器，通過(guò)科學(xué)的編程能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，有著靈活性特點(diǎn)，從而保障企業(yè)的生產(chǎn)水平。將其與機(jī)械自動(dòng)化結(jié)合在一起，能夠充分發(fā)揮出PLC的價(jià)值，帶動(dòng)生產(chǎn)效益。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化;plc;問(wèn)題

1.PLC的機(jī)械自動(dòng)化控制存在問(wèn)題

1.1電磁干擾問(wèn)題

1.信號(hào)線引入的干擾

干擾現(xiàn)象不僅存在于電源變化中，與控制器連接的信號(hào)傳輸線也有關(guān)系。盡管傳輸線在傳輸過(guò)程中，會(huì)受到外界的信號(hào)干擾。根據(jù)信號(hào)干擾途徑來(lái)分析，變送器在提供電源信號(hào)時(shí)，導(dǎo)致供電的電源出現(xiàn)變化，對(duì)信號(hào)產(chǎn)生影響，信號(hào)線在空間輻射的影響下，導(dǎo)致信號(hào)出現(xiàn)異常，降低測(cè)量的精度，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響到控制器的元件。此外，在接收信號(hào)過(guò)程中，信號(hào)之間也會(huì)相互干擾，進(jìn)而對(duì)系統(tǒng)總線造成影響，導(dǎo)致邏輯數(shù)據(jù)出現(xiàn)變化，嚴(yán)重影響控制器內(nèi)部的模件，導(dǎo)致系統(tǒng)故障。

變頻器啟動(dòng)過(guò)程中，由于諧波的問(wèn)題對(duì)電網(wǎng)傳輸信號(hào)造成干擾，導(dǎo)致電網(wǎng)的電壓出現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)供電質(zhì)量產(chǎn)生影響;此外，變頻器輸出帶有較強(qiáng)的電磁輻射，對(duì)設(shè)備運(yùn)行造成影響。

傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化應(yīng)用，PLC技術(shù)控制效果不佳，難以有效保障應(yīng)用后系統(tǒng)的調(diào)控質(zhì)量。并且實(shí)際控制變量不及時(shí)，對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量造成影響，需要進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行精確的控制。PLC技術(shù)本身能夠貼合工業(yè)行業(yè)，但是應(yīng)用期間集成系統(tǒng)控制，無(wú)法保證區(qū)域?？兀枰麄€(gè)系統(tǒng)停工才能改變控制對(duì)象，對(duì)設(shè)備造成磨損。并且該技術(shù)與開(kāi)關(guān)變量之間，無(wú)法控制多個(gè)設(shè)備，需要進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化改善，保證PLC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)多效控制。

2.基于PLC的機(jī)械自動(dòng)化控制解決方案

2.1抗干擾措施

為了加強(qiáng)PLC技術(shù)在機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用效果，需要結(jié)合實(shí)際干擾問(wèn)題，采取有效措施，確保PLC裝置能夠處于良好的作業(yè)環(huán)境下工作，保障生產(chǎn)質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。通常，PLC干擾源包括輻射、傳導(dǎo)等因素，當(dāng)?shù)孛孀呔€出現(xiàn)問(wèn)題，非常容易導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題。并且電磁輻射也是干擾源之一，對(duì)PLC系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量造成影響，導(dǎo)致內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)不順暢和錯(cuò)誤等現(xiàn)象，降低了機(jī)械自動(dòng)化的控制質(zhì)量。對(duì)此，需要加強(qiáng)PLC技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的質(zhì)量。

接地系統(tǒng)是保障系統(tǒng)有效運(yùn)行的重要保障，也是抗干擾的手段之一。PLC控制系統(tǒng)包含的地線類型較多，其中接地系統(tǒng)混亂導(dǎo)致接地點(diǎn)分布不均對(duì)接地系統(tǒng)造成影響。不同的接地點(diǎn)之間存在地電位差，導(dǎo)致地環(huán)路電流運(yùn)行出現(xiàn)故障，對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成影響。例如電纜屏蔽層需要保證有一點(diǎn)接地，但是當(dāng)兩端同時(shí)接地，將會(huì)產(chǎn)生地電位差，這樣當(dāng)電流經(jīng)過(guò)將會(huì)造成雷擊的現(xiàn)狀，導(dǎo)致電流更大。此外，屏蔽層與接地線等能夠構(gòu)成閉合的環(huán)路，基于磁場(chǎng)影響下出現(xiàn)感應(yīng)電流，基于屏蔽層與芯線造成干擾。若系統(tǒng)與其他接地處理出現(xiàn)混亂現(xiàn)象時(shí)，將會(huì)影響接地線出現(xiàn)不等點(diǎn)位分布，對(duì)PLC的邏輯控制系統(tǒng)電路造成影響，難以正常的工作。由于PLC工作的邏輯系統(tǒng)電壓干擾容限較低，地電位分布對(duì)其結(jié)果造成嚴(yán)重的影響，降低測(cè)控準(zhǔn)確性。

變頻器干擾處理通常采用以下的解決方式，增設(shè)隔離變壓器，能夠針對(duì)電源產(chǎn)生的干擾，有效將傳導(dǎo)干擾阻隔在變壓器前。使用濾波器，提高系統(tǒng)的抗干擾能力，防止設(shè)備自身的干擾源影響到電源。使用輸出電抗器，能夠降低交流電傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的電磁輻射，避免對(duì)其他設(shè)備產(chǎn)生影響。

針對(duì)PLC系統(tǒng)存在的故障，需要結(jié)合兩種診斷方法對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行檢查，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。其中宏觀診斷是根據(jù)盡管對(duì)故障環(huán)境進(jìn)行分析，進(jìn)而對(duì)故障部分進(jìn)行確定，具體診斷方法會(huì)根據(jù)使用情況，對(duì)電源故障、接線故障等進(jìn)行檢查。并結(jié)合不同的單元，明確檢查出具體的故障部分，對(duì)于出現(xiàn)錯(cuò)誤的地方，進(jìn)行重新調(diào)試與參數(shù)搭建。

對(duì)于指示診斷而言，LED能夠?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)諸多設(shè)備提供指示，并且用于連接模塊，保證輸入和輸出模塊的指示器能夠正常顯示。對(duì)電源LED的指示情況進(jìn)行觀測(cè)，當(dāng)模塊中存在信號(hào)，表明指示器單獨(dú)使用無(wú)法表明模塊具體故障。邏輯LED顯示表明輸入信號(hào)已經(jīng)被邏輯系統(tǒng)識(shí)別，當(dāng)邏輯與指示無(wú)法同時(shí)顯示，則說(shuō)明信號(hào)中途中斷。當(dāng)輸出模塊邏輯指示器顯示時(shí)，能夠表明已經(jīng)識(shí)別到傳輸信息，并已經(jīng)接通和處理。除了邏輯指示器，還存在模塊的保險(xiǎn)熔絲與指示器顯示，根據(jù)兩者的狀態(tài)，判定模塊的實(shí)際情況，根據(jù)指示器顯示對(duì)模塊的具體故障進(jìn)行分析和處理。

2.3提高PLC控制能力與應(yīng)用質(zhì)量

PLC技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，為了保證順序控制效果充分發(fā)揮，需要對(duì)其控制過(guò)程的可編輯邏輯內(nèi)容進(jìn)行管控。作為關(guān)鍵的控制部分，順序控制能夠通過(guò)更改系統(tǒng)線中的子系統(tǒng)，保證實(shí)際應(yīng)用效用。通過(guò)對(duì)應(yīng)用形式進(jìn)行控制，顯著的將設(shè)備保持在可控范圍內(nèi)，提高整體操控的有效性，有效降低問(wèn)題出現(xiàn)的概率。在應(yīng)用此類方式的基礎(chǔ)上，需要操作人員注重傳感器、控制核心、遙控裝置，并通過(guò)合理的安排，保證三個(gè)環(huán)節(jié)的有效配合，有助于提高PLC應(yīng)用后的實(shí)際控制效果，提高機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用效率。

在PLC技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，對(duì)于集中化操作也較為常見(jiàn)。其中通過(guò)合理采取PLC技術(shù)控制，能夠確保自動(dòng)化效果得到充分的發(fā)揮。并且在監(jiān)控背景下，保證多臺(tái)機(jī)械設(shè)備同時(shí)操作。不但有利于自動(dòng)化流程開(kāi)展，對(duì)于應(yīng)用成本而言也能合理的進(jìn)行控制，保障實(shí)際操作質(zhì)量。因此，能夠看出集中化PLC控制在機(jī)械自動(dòng)化中的應(yīng)用對(duì)于自動(dòng)化領(lǐng)域的重要性。

閉環(huán)PLC操作能夠有效提高機(jī)械自動(dòng)化的控制效果，有利于整體生產(chǎn)活動(dòng)質(zhì)量得以提升。并基于當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，運(yùn)用PLC獲得更好的生產(chǎn)目標(biāo)。保證資源得到合理利用，同時(shí)采取閉環(huán)控制策略，提高機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用時(shí)效性。進(jìn)一步完善基礎(chǔ)設(shè)備的各項(xiàng)功能，保證加強(qiáng)設(shè)備的集成效果。因此，采用閉環(huán)控制，能夠切實(shí)滿足機(jī)械自動(dòng)化的生產(chǎn)需求，并合理對(duì)其進(jìn)行控制，獲得良好的發(fā)展效果。

2.4分散化控制應(yīng)用

DCS集散型控制系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中，有效的對(duì)機(jī)械設(shè)備實(shí)行分散控制，并且降低了控制過(guò)程中產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)因素，能夠更好的保障自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行的安全性。DCS系統(tǒng)主要是基于PLC技術(shù)融合形成的技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中，需要借助計(jì)算機(jī)獲取重要信息，并通過(guò)整合處理，帶給設(shè)備正確的控制指令，保證設(shè)備處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。避免機(jī)械設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障，通過(guò)分散控制，能夠明確找出具體的故障區(qū)域，查詢導(dǎo)致故障發(fā)生的原因，從而對(duì)故障區(qū)域進(jìn)行隔離，避免故障區(qū)域?qū)C(jī)械設(shè)備的運(yùn)行效率產(chǎn)生影響。

PLC技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中，可以對(duì)機(jī)械自動(dòng)化的變頻速度進(jìn)行調(diào)控。通過(guò)合理應(yīng)用，保證節(jié)能方式得到控制，能夠更好的應(yīng)對(duì)生產(chǎn)需求。在自動(dòng)化應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)于部分裝置生產(chǎn)需求較高。需要基于實(shí)際生產(chǎn)需求，保證設(shè)備處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，降低設(shè)備的基礎(chǔ)磨損，導(dǎo)致設(shè)備存在高負(fù)荷狀態(tài)。基于此磨損情況會(huì)不斷上升，應(yīng)用PLC技術(shù)，能夠科學(xué)的對(duì)設(shè)備運(yùn)行頻率進(jìn)行控制，保證設(shè)備處于最佳的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備合理運(yùn)作的目標(biāo)。

結(jié)論：

綜上所述，通過(guò)對(duì)機(jī)械自動(dòng)化和PLC技術(shù)進(jìn)行介紹，在理解兩者用途的基礎(chǔ)上，將兩者融合，構(gòu)建更加可靠的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，切實(shí)提高設(shè)備的自動(dòng)化控制效果，凸顯PLC技術(shù)的重要性。因此，未來(lái)在國(guó)內(nèi)的機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)作業(yè)過(guò)程中，應(yīng)更積極的應(yīng)用PLC技術(shù)在系統(tǒng)和設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的科學(xué)調(diào)控。從而減少機(jī)械故障，保障設(shè)備的有效作業(yè)，提高生產(chǎn)的工作效率。并持續(xù)性的完善PLC技術(shù)，確保該技術(shù)與機(jī)械自動(dòng)化更完美的融合，解決兼容性不足等缺陷，保障工業(yè)系統(tǒng)生產(chǎn)效益。