机电自动化控制中PLC技术的应用

发表时间:2020/10/10   来源:《当代电力文化》2020年第14期   作者: 刘庆琦 贾晴鹏
[导读] PLC具有存储程序、计数定时等功能,在当前的工业领域得到了广泛应用
        刘庆琦  贾晴鹏  
        山东联合电力产业发展有限公司 山东济南  250000
        摘要:PLC具有存储程序、计数定时等功能,在当前的工业领域得到了广泛应用。PLC系统的硬件组成与当前的微型计算机较为相似,主要包括电源、中央处理单元及存储器等。近年来,我国工业领域得到了飞速发展,而为了能够实现其整体效率的提高,机电自动化控制方面的研究受到了人们的高度重视。当前,PLC技术涉及到的编程较为简单,且具备较高的适应能力,因此受到了大力推广与应用。
        关键词:机械自动化设备;安全控制;PLC技术
        引言:在当前新市场经济常态下,机械自动化设备的广泛应用在推动企业进一步发展的同时,也成为现阶段传统行业转型升级的必然发展需求,但纵观其在当前自动化设备应用过程中,由于“重技术、轻安全”现象较为普遍,长此以往,虽然提高了企业产品生产效率,但安全事故的高发率也给企业发展造成了极为不利的影响,故此在机械设计自动化设备控制过程中,将安全性作为设计作业的第一要素,是确保设备应用效益最大化发挥的重要基础和根本前提。
1.PLC技术概述
        PLC技术是通过微处理器将自动控制、计算机技术、互联网技术与通信技术进行有效结合,进而形成了工业控制装置。该技术最初出现在20世纪70年代,并在汽车制造行业中取得了良好的应用效果。近年来,随着计算机技术与互联网技术的不断发展,PLC技术具备的功能日益完善,应用领域不断扩大,形成了当前由计算机控制—电气设备—仪表一体化的模式。根据当前科技发展现状分析,PLC技术逐渐发展为开放式的控制系统。
2.机械设计自动化设备安全控制管理现状
2.1安全控制管理理念的缺失
        由于安全控制管理理念的缺失,导致机械设备在安全控制管理过程中设备的使用与安全控制管理作业中难以有机结合,增加作业安全事故发生率的同时,也对企业发展造成了极为不利的影响[1]。
2.2安全控制管理体系的缺失
        在当前机械自动化设备使用过程中,安全控制管理工作质量与控制管理体系的完善度息息相关。换言之,当前安全控制管理成效始终未能达到预期控制目标的重要原因之一,就是由于控制管理体系的缺失。就目前来看,在机械自动化设备使用过程中,部分企业未能加大对机械自动化设备设计安全管理管理的投入力度,机械自动化设备安全管理质量受到一定影响的同时,标准化和效能化机械自动化设备设计安全控制体系的缺失,更导致设备在后期安全管理过程中,各项管理操作只能停留在表面,整体安全操作目标难以达成。
3.机电自动化控制中PLC技术的应用
3.1开关量控制应用
        PLC技术在机电控制中的应用可以使其作为可编程存储器参与虚拟继电器运行。继电器在进行通断控制时[2],往往需要较长时间进行反应,而在反应过程中很难对其进行有效的短路保护。随着当前PLC技术的广泛使用,PLC技术的不足得到了改善。对于继电器通断控制过程中的问题,PLC技术可以通过自动切换系统的办法改善继电器反应时间长的问题,缩短继电器反应时间,提高系统运行的效率。
3.2电梯控制系统
        PLC技术具备较强的抗干扰能力,且操作较为便捷,运行过程的安全性与稳定性较高,在电梯机电控制中得到了有效应用,已经成为目前电梯机电控制的重要部分。

PLC技术的应用优势主要可以归纳为以下几点:(1)很大程度上减少了电梯出现故障的几率,传统继电器在经过长时间运行后会出现老化现象,而PLC技术的使用可以在很大程度上弥补继电器方面的问题;(2)PLC技术的使用可以提高电梯的功能性,一旦楼层出现断电现象,PLC技术可以保证在停电后电梯可以正常运行一段时间,以有效避免安全事故的发生;(3)PLC控制系统中的设备相较于其他机电设备具有更高的安全性,且在维护方面也更加方便。PLC技术在进行安装的过程中较为简单,且功能较为强大。在将继电器系统切换为PLC系统后,可以在继电器旁边安装PLC模块结构,进而将连线与接线端连接。在对其维修的过程中,只需要对模板与插入式部件进行安装,接口通过诊断指示器有效监测部件的运行状态[3]。
3.3顺序控制应用
        在汽车制造行业中,使用PLC技术可以有效控制操作顺序。此过程需要充分利用PLC技术的特点,使其发挥顺序控制方面的优势。汽车的生产线主要可以分为冲压环节、焊接环节、总装环节与涂装环节,而每个环节都会应用到PLC技术进行控制。在冲压环节,除机械手控制之外,基本都需要应用PLC技术进行有效控制。例如,焊接车间传输控制方面,每一条生产线应用的PLC达到8个左右。在这种情况下,如果自动化控制系统无法有效发挥自身功能,就会在很大程度上影响生产效率。因此,必须要对自动化控制系统进行科学设计。一般情况下,自动化控制系统包含3个部分,分别为现场传感、主站层与远程控制。只有将这三个部分进行有效控制,才能在最大程度上发挥PLC技术的性能,体现出其在顺序控制中的效果。
3.4机床电气控制
        在加工机床的运行过程中,电气与液压时间在衔接方面易出现问题,且一旦出现问题很难排除。因此,在此过程中应用PLC技术至关重要。PLC技术在机床电气控制中的应用,可以有效取代传统的接触器。它在机床电气控制中的应用,可以改善时间精准度,使控制系统可以实时显示主体设备的实际情况,进而形成组成控制、监管、故障报警等方面的结合,实现电气设备运行效率的显著提高。
3.5火电控制系统
        在火电控制系统中,因受限于技术水平,控制系统一般使用电磁型继电器。使用该种继电器控制运行过程时,由于该种继电器电磁元件较多且存在很多触点,因此一旦出现问题会导致整个系统的正常运行受到影响。此外,该种继电器内部接线较为复杂,出现故障后很难对其进行有效维修。PLC技术在使用过程中无需过多的元件,因此相应的触点较少,系统在运行过程中更加稳定。PLC技术自身具备自诊功能,出现故障后会对系统进行自动保护,并且显示相应的故障信号,很大程度上降低了故障产生的损害。通常,控制器内部在进行接线的过程中,需要配备相应的闪光电源。而PLC技术可以省略这一环节,实现直接接线。此外,因为PLC技术具有较强的抗干扰性,可以对火电系统实际的运行情况进行自动分析,所以提高了供电可靠性。即使在此过程中出现了故障,但由于PLC系统可以显示故障信号,可以在很大程度上降低维修工作的难度,提高维修效率。故障的发生无法做到完全避免,一般情况下故障都具备非线性特点。因此,对于故障的诊断及维修成为了重点问题。在此背景下,PLC技术在火电控制系统中的应用很好得解决了这一问题,提高了自动化控制系统的检测效率。此外,通过神经网络结构、专家系统等实现了对故障位置的精确计算,提高了其出现故障后诊断与维修工作的效率[4]。
        结论:
        简而言之,,机电自动化在当代社会发展中的应用极为广泛,很多功能都与PLC技术存在一定的关联。随着我国科技水平的不断提高,机电自动化控制系统中存在的不足也在不断完善,可见PLC技术的应用对于机电自动化的发展有着重要意义。
        参考文献:
        [1]从彬,朱钰,机电自动化控制中PLC技术的应用探析[J].决策探索(中),2019(04):13-45.
        [2]陈记亭,机电自动化控制中PLC技术的应用[J].南方农机,2019,39(23);143-156.
        [3]李岩.传感器技术在机电自动化控制中的应用[J].电子技术与软件工程,2020(22):250.
        [4]钟富昌,机电自动化控制中PLC技术的应用[J].南方农机,2020,38(3):134-222.
       
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