plc技術對機械自動化控制的應用
時間:2022-09-17 09:13:10
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【摘要】現(xiàn)如今,隨著我國科學技術的不斷發(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)的電氣設備不僅無法滿足社會發(fā)展需要,同時還會導致電氣設備的使用效率與質量受到不利影響。plc技術的出現(xiàn)不僅能夠加強電力企業(yè)對電氣設備的自動化控制,同時還會對自身的經(jīng)濟效益發(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)對弱電設備控制的重要措施。
【關鍵詞】PLC技術;電氣設備;自動化控制
PLC技術是21世紀新時代下的產(chǎn)物,相關企業(yè)通過對PLC技術的應用能夠對整個系統(tǒng)所涉及的參數(shù)進行高速運轉,同時還能夠確保后續(xù)的指令工作能夠順利進行,發(fā)揮其本身所存在的價值與意義,與傳統(tǒng)控制技術不同,PLC技術本身所具備的數(shù)字化與可視化能夠幫助相關企業(yè)提升電氣設備在運行過程中的靈敏程度,從而來實現(xiàn)提升電氣設備質量的目的,因而被我國社會各界廣泛進行應用。當今社會的信息化技術已經(jīng)相對成熟,但是隨著信息化技術應用到工業(yè)領域當中,卻仍然面臨著一些嚴峻問題,這些問題困擾著信息化技術的廣泛應用?;诖?,我國相關領域專家提出了有效的解決方案,比如典型的自動化技術PLC,該技術于機械自動化控制系統(tǒng)的應用能夠有效優(yōu)化信息化技術的應用效果。并且,該技術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)化目前的機械自動化控制系統(tǒng)。
一、PLC技術:基本內(nèi)涵及應用價值
1.1PLC技術的基本內(nèi)涵
PLC技術是目前計算機領域發(fā)展成熟的代表產(chǎn)物,其代表了對可編程邏輯控制技術的高度集成,同時也是現(xiàn)代科技領域用來完成高效率生產(chǎn)的主要手段,由于該技術的應用可以維持并控制生產(chǎn)系統(tǒng)的工作效率,因此,能夠在日常工作當中可以實現(xiàn)高度精密的控制工作。綜上所述,該技術具備高精密化、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,通過對數(shù)據(jù)的邏輯運算來實現(xiàn)順序控制。機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技術應運而生,這種以信息化技術為基礎而誕生的可編程控制技術不僅能夠有效提升整個工業(yè)生產(chǎn)的安全性,同時還能夠對企業(yè)自身的經(jīng)濟效益發(fā)展起到極為有效的促進作用[1]。從本質上來講,PLC可以說是以傳統(tǒng)控制系統(tǒng)為基礎,在此之上進行信息化技術的高度融合,以此來滿足社會發(fā)展需要,而PLC技術在進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技術會對整個設備進行掃描,并將所得到的設備數(shù)據(jù)進行記錄與儲存,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)便會正確進行運轉轉變?yōu)橄鄳内厔?,從而來進行外部的輸出。2.程序執(zhí)行。由于PLC技術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)進行圖像化發(fā)展,而將這所以信息進行儲存后便能夠對其進行較為有效的統(tǒng)一化處理,而在這一階段,等到整個電氣設備本身的運行完成后,系統(tǒng)便會將RAM放在相應的位置進行管理與應用[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來對相應的操作指令進行較為有效的控制,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)能夠順利進行應用。綜上所述,該技術在工廠生產(chǎn)工作當中能夠實現(xiàn)良好的控制效果,不僅如此,該技術還具備較為良好的功能性和可操作性。所謂的可操作性,是指工人在應用該技術的時候是否能夠快速了解并掌握該技術,技術的應用效率與技術是否具備可操作性息息相關,也正因如此,該技術才能被各大領域所接受并應用到實際工作當中。此外,該技術能夠快速、準確的完成監(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技術的應用價值
現(xiàn)如今,隨著我國科學技術的不斷提升,人們在進行電氣自動化控制技術的應用過程中發(fā)現(xiàn)PLC技術不僅能夠提升電氣設備的可控性,同時還能夠對電氣自動化設備的運行效率起到極為有效的促進作用。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、線路復雜等問題,一旦在電氣設備工作過程中發(fā)生磨損現(xiàn)象,就會導致電氣設備自身發(fā)生故障[3]。而在接線方面,由于受到維修方面的影響,導致后續(xù)工作能夠進行較為有效的開展,而對于這種本身屬于弱電性質的繼電器控制系統(tǒng)來講,PLC技術剛好能夠解決這一問題,通過對PLC技術的應用既能夠有效提升相關企業(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技術在機械自動化控制設備中的應用
2.1差異化設計應用
眾所周知,機床加工是我國工業(yè)企業(yè)在進行日常生產(chǎn)過程中不可缺少的重要措施,而PLC技術的存在不僅能夠有效提升整個機床加工的工作效率,同時還能夠對機床自動化加工的精密程度起到極為有效的促進作用[5]。
1.弱電工程。相關企業(yè)在進行機床生產(chǎn)的過程中通過對
PLC技術得以應用對整個機床設備進行相應的控制工作,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技術能夠降低機床在進行生產(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床進行端點處理,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)機床的使用壽命起到了極為有效的促進作用,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.機械工程。通常情況下,相關企業(yè)在進行PLC技術
的應用過程中會對整個機床設備的運行狀態(tài)進行全方位的監(jiān)督與管理,在這一過程中,通過對傳感設備以及遠程控制系統(tǒng)的應用能夠對機床設備運行狀態(tài)的參數(shù)進行全面管理,在發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)時能夠對其進行較為有效的維修與處理。
3.液壓工程。液壓工程是整個機床加工過程中不可缺少
的重要組成部分,在進行液壓工程控制的過程中需要根據(jù)實際情況進行相應的設備管理,通過提升整個機床設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)促進電力企業(yè)自身的經(jīng)濟效益發(fā)展目的。
2.2開關量設計應用
通常情況下,當PLC系統(tǒng)在進行自動化管理的過程中是可以進行形式上的轉變,通過對可編程儲存器的應用來滿足電氣工程繼電器運行的需求。但這一過程中,相關企業(yè)要想確保整個PLC技術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量進行較為有效的控制,相關企業(yè)不僅需要對整個線路進行強度上的提升,同時還要對整個硬件設備進行相應的升級,以此來確保PLC技術的應用過程中繼電器的穩(wěn)定性能夠得到較為有效的保障,從而使整個技術的應用效果能夠滿足生產(chǎn)需求[6]。
2.3控制順序應用
目前工業(yè)生產(chǎn)中涉及的電氣設備的種類越來越多,設備的智能化、集成化水平不斷提高,工業(yè)生產(chǎn)過程日趨復雜。鑒于PLC技術在電氣工程自動化控制中的應用,為適應時展的需要,必須加強PLC過程順序控制中智能傳感器的應用。將智能感應裝置引入到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,并根據(jù)現(xiàn)場情況對PLC技術進行了調整。加強PLC過程順序控制中遠程控制的作用;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、無線通信技術和云計算技術進行優(yōu)化和重組,使之符合生產(chǎn)實際。
2.4抗干擾設計應用
從目前的發(fā)展形勢來看,抗干擾設計是現(xiàn)階段電氣領域技術研究的主要方向,主要是為了能夠減少環(huán)境對于電氣設備的干擾。現(xiàn)階段,我國社會機構與政府相關部門都紛紛針對該課題展開研究,成立了專門的研究組織、部門與學習小組,進而試圖分析出PLC技術的核心技術、工藝與理論基礎,并基于此為PLC技術發(fā)展做出貢獻,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技術研發(fā)的專項資金。
三、機械自動化控制系統(tǒng)中PLC控制技術的應用
3.1在控制變量中的應用
所謂的控制變量也即是指理論方面對變量的有效控制,在機械自動化控制系統(tǒng)當中,由于應用PLC控制技術,該技術能夠針對企業(yè)設備當中的虛擬內(nèi)存和物理內(nèi)存進行變量控制,將數(shù)字信號轉換成模擬信號,以此優(yōu)化現(xiàn)有PLC控制技術對變量的控制效果,若是采用傳統(tǒng)的控制技術,則設備的生產(chǎn)效率也會隨之減少,但應用了PLC控制技術后則不僅僅效率會提高,質量也會有所提高,這便是目前PLC控制技術的主要應用途徑之一,具體對變量的控制原理如下圖1所示.其中,DCS控制技術便是應用了PLC控制技術后所產(chǎn)生的,而FCS控制系統(tǒng)則是傳統(tǒng)的控制技術,兩者之間有著較為明顯的區(qū)別。
3.2在運動模塊中的應用
使用PLC控制技術能在了解生產(chǎn)過程的基礎上,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,并將相關數(shù)據(jù)進行傳遞和分析。
四、結束語
通過文章研究不難發(fā)現(xiàn),機械自動化是未來我國社會各個生產(chǎn)領域的發(fā)展方向,PLC控制技術在其中扮演著重要的角色,正是由于該技術的存在能夠有效解決信息化技術于生產(chǎn)領域應用所面臨的問題,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。通過研究得出結論,該技術在應用當中能夠實現(xiàn)對生產(chǎn)工序的高精準控制,并起到節(jié)能的效果。簡單而言,該技術的應用、發(fā)展與完善我國的電氣領域,從現(xiàn)階段我國電氣領域的發(fā)展來看,主要發(fā)展方向為四種,分別為開關量設計應用、抗干擾設計應用、差異化設計應用和控制順序應用,這四種發(fā)展方向都是PLC技術的核心工藝,由于該技術所支持的這四種技術,能夠實現(xiàn)對生產(chǎn)領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在目前我國生產(chǎn)領域當中所做出的巨大貢獻。
參考文獻
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作者:魯潤聲 王一航 李子豪 單位:華北理工大學機械工程學院