机械自动化控制中PLC技术的应用分析

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月6期   作者:袁仁平
[导读] 现阶段,我国的机械电气控制发展中,
        袁仁平
        株洲九方装备股份有限公司,湖南 株洲 412000
        摘要:现阶段,我国的机械电气控制发展中,逐渐实现了PLC技术为支持的控制系统研究与开发设计实现,并且对机械电气控制行业的发展形成了较大的影响,不仅称为机械电气控制行业能够再次兴盛的重要标指,而且称为其行业发展所研究和关注的重要内容。基于此,本文主要分析了机械自动化控制中PLC技术的应用。
        关键词:PLC技术;机械自动化控制;应用分析
        中图分类号:T   文献标识码:A
引言
        PLC技术在机械电气的控制方面有着重要的应用,其以 拓展性强和集中化程度高的特点能够在机械电气设备的嵌入 式发展和小型化发展中得到更为有效的应用。本文主要对 PLC技术的应用优势进行了分析,接着就PLC在机械电气中的 主要应用和控制形式进行了分析。以期望在后续的PLC技术 应用能够起到一定的作用。
1 PLC 控制技术的工作原理
        在工业自动化生产应用中,当 PLC 控制技术投入生产应 用后,其自动化的生产过程主要可以分为以下三个阶段,其 中分别为信号输入采集阶段、用户程序执行阶段、信号输出 刷新阶段。PLC 控制技术在完成以上三个阶段的过程中,每 进行一个阶段即可称为一个扫描周期,在 PLC 控制系统进行 扫描的过程中,可编程逻辑控制器中的 CPU 会根据预先所设 定的扫描速度,对以上三个阶段进行重复扫描[1]。
2.PLC 技术的优势
        2.1方便的控制过程
        PLC 技术在使用中,可以通过 电子技术对于原有的机械进行控制,利用电子传感等装 置,对于机械的各种动作进行电子化的分析,可以减少人 工分析的各种人为因素的影响,通过科学的分析,对于机 械设备进行更加科学有效控制,减少各种失误的出现几 率, 提升机械运行的准确性与安全性。
        2.2提升反应能力
        原有的机械如果出现故障以后, 需要人工在机械的使用中通过自己的经验进行判断,通过 PLC 技术就可以自动对于发生的机械错误报错,机械也会 自动停止工作,减少机械的错误给生产带来的危害,同时 通过机械自动报错功能,尽快发现机械本身的问题,可以 有效的避免更大的损失。
        2.3很好的兼容性
        PLC 技术具有很好的兼容性,在 机械工业的发展中,把 PLC 技术应用到很多的行业中去, 给其他行业的发展带来更加便利的体验,提升其他行业的 生产效率。为智能化生产做出有效的技术补充[2]。
3.PLC技术及其特点分析
        PLC,即可编辑程序控制器,它是由中央处理器以及存储器、输入输出设备、编辑器、电源等构成,它在具体应用中,能够通过使用者在编辑器中的程序输入进行用户数据存放与控制应用。 PLC技术是以中央处理器为核心构件,它的出现和应用,不仅对我国自动化技术的发展起到了较大的促进作用,同时对我国工业设备中的机械电气自动化控制水平提升也有一定的体现和反映。 此外,PLC技术在实际控制中应用,还能够通过对输入设备的数据与状态进行扫描,来完成相应的控制目标和任务,在不同规模与情况的电气控制中均有应用,实用性表现非常突出。另一方 面,由于当前已经开发应用的PLC技术,在实际应用中还具有相应的数据存储功能和较为突出的抗干扰能力等,对硬件设备故障问题也能够实现自动检测,从而进行自动报警提示,并且进行维修与维护也比较简单,所需的成本相对较低,因此,在各行业领域中有着较为广泛的应用。
4机械自动化控制中PLC技术的应用
        4.1远程通讯控制
        分析现代化机械生产制造系统的内部,不难发 现,它们的控制都是通过PLC自动化技术来实现的, 伴随着科学技术的不断进步,PLC自动化技术可以基 于相关的指令完成系统并对逻辑错误进行纠错,检测 系统内部故障,保障系统正常运转。

在机械制造过程 中,依靠使用PLC技术,可以让机械设备的各个制造 流程都处在监控状态下,之后再基于生产状况,检测 误差是否超过了系统预设误差合理范围,由此来判定 机械设备运行是否发生异常,系统内部是否出现逻辑 错乱等问题。待确定问题原因后,PLC装置会及时发 出警报告知工作人员。PLC自动化技术拥有极高的 通讯开放性,可以给不同系统的PLC进行通讯交流, 实现远程操控。
        4.2逻辑运算
        在机械化制造生产内部系统之中,PLC自动化技 术的数据维护能力和逻辑运算能力发挥着十分重要 的价值。例如在开关量控制、数据位处理、数据信息 的筛查、转换、运算以及传输过程中,依靠PLC自动化 技术的强大运算能力,可以实现对信息数据的实时采 集、分析、处理,完成对信息数据的全程监控。依靠 PLC自动化技术,大大降低生产企业人力消耗和物力 消耗,为企业节约成本,以此来实现经济效益的提升。
        4.3集成控制系统
        机械电气控制中为了实现高效的管理,集 成控制系统的存在是必不可少的,而PLC技术在应用与机械电气控制中,其要通过与集成控制系统的融合来实现整个电气设备的自动化控制。 与基础控制系统不同,PLC技术在集成控制系统的应用 并不需要进行系统的再设计,一般情况,集成系统中的PLC 技术应用是通过将中央系统与PLC技术相连接,以此来实现 对机械电气设备的自动化控制。在进行PLC技术的应用中, PLC中央系统有着便于操作的特点,而在机械电气设备中该项技术的应用则主要是通过技术与原有系统的融合来实现对电气设备的简单控制。 在集成系统中所融入的PLC中央系统可以便携地实现对电气设备的控制,而以中央的结构开展的对电气设备的控制也有着便捷操作,结构简单的特点,因此在当前的技术更新 中,PLC中央系统融合可以有效地提高操作的效率,实现快速且全面的控制[3]。
        4.4过程控制
        过程控制通常指的是对模拟量的控制,在 前面的控制过程中通过D/A和A/D转换模块将将数字量和模拟 量进行转换。在过程控制过程中通过闭环函数将由模拟量转 换来的数字量进行处理并进行反馈,进而控制模拟量。在现 阶段的控制过程中,通常所采用的是PID调节,而在大多数的 PLC中都有这方面的功能模块。就实现外界的恒温控制,温度 传感器通过检测外界的温度将模拟量传递到PLC中转换为数字 量,通过闭环函数的反馈输出数字量,再经过数字量与模拟 量之间的转换,对工作部件进行控制,使得外界温度保持恒 温。通过PLC的过程控制能够简单有效实现模拟量的控制,因 而被广泛应用在冶金、化工等这些工业生产方面。
        4.5故障排查功能
        在当前自动化技术的更新背景下,自动化技术的更新也在积极 地探究故障处理的高效性。PLC技术在其应用的过程中可以通过参数的设定,程序的设计实现在运行中对运行状态进行及时的检测,因此当前机 械电气设备中所应用的PLC技术也可以通过故障的排查来保障生产可靠性的同时提高故障的处理效率。 PLC技术故障排查功能的实现主要是依靠在其工作的过程中对于设备的运行参数进行实时的检测,当遇到额定参数与运行参数不符的问题时,可以 通过警报的发生及时地引导工作人员进行设备的检查,而在PLC技术的故障分析背景下,工作人员可以及时地判定故障的类型,提高故障的处理效率[4]。
结束语
        整体来讲,伴随着PLC自动化技术的不断成熟, 机械制造领域也产生了巨大的变化,生产流程变得更 加成熟迅速,生产产品质量也越来越高,但是需要认 识到的是,PLC自动化技术在机械制造领域的应用, 目前尚处于初级阶段。针对此项技术在机械领域当 中的使用,仍然有着巨大的潜力,PLC自动化技术在 机械制造领域中的应用研发,将会在今后较长一段时 间内仍然是机械制造领域的主要方向。
参考文献
[1]王文征,刘宗辉.PLC技术在机械电气控制装置中的应用探 讨[J].价值工程,2014(24):27-28.
[2]段小静.在机械电气控制装置中PLC技术的作用及其应用探 讨[J].数字技术与应用,2017,000(001):13-13.
[3]刘强.机械电气控制装置中PLC的应用[J].电子制作,2014, 000(019):204-204.
[4]黄鸣远.机械电气控制装置中PLC技术的应用研究[J].现代 制造技术与装备,2019,267(02):205-206.
[5]PLC在电气机械控制中的应用探讨?[J].?周陆阳.??电子世界.?2019(03)
[6]汽车控制中机械自动化技术的应用?[J].?刘文波.??电子技术与软件工程.?2017(20)
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