馬宇寧

(哈爾濱汽輪機(jī)罩殼制造有限公司，黑龍江 哈爾濱 150036)

PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用思路探究

馬宇寧

(哈爾濱汽輪機(jī)罩殼制造有限公司，黑龍江 哈爾濱 150036)

PLC技術(shù)以信息技術(shù)為支撐，目前已經(jīng)趨于成熟，在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用是大勢(shì)所趨，在提高裝置自動(dòng)化程度與工作效率方面作用顯著。因而，現(xiàn)實(shí)中有必要在正視PLC技術(shù)應(yīng)用價(jià)值與優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，積極將其應(yīng)用于裝置中，并做好相關(guān)的理論研究工作。本文結(jié)合PLC技術(shù)的特點(diǎn)，探討了其在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用思路。

PLC技術(shù)；機(jī)械電氣控制裝置；應(yīng)用思路

0 引言

在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的當(dāng)今，社會(huì)生產(chǎn)要求也在發(fā)生變化，機(jī)械生產(chǎn)模式亟待更新。控制裝置在電氣發(fā)展中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，因此，要想促進(jìn)機(jī)械電氣行業(yè)的進(jìn)步，現(xiàn)實(shí)中就必須要正視控制裝置的作用，并通過引入先進(jìn)技術(shù)的方式，來保證此類裝置性能可靠。在此種背景下，PLC作為一種應(yīng)用價(jià)值較高的技術(shù)，在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用方法已然成為了研究的一大熱點(diǎn)。

1 關(guān)于PLC技術(shù)

所謂的PLC技術(shù)，實(shí)際上就是一種較為特殊的存儲(chǔ)器，其最大的特點(diǎn)在于可編程，即只需進(jìn)行相應(yīng)的語言設(shè)置，其就能夠通過執(zhí)行指令來完成相應(yīng)的控制任務(wù)。此種技術(shù)分為兩類：首先，現(xiàn)場(chǎng)總線型控制系統(tǒng)（見圖一），簡(jiǎn)稱為FCS系統(tǒng)。此種系統(tǒng)由連接節(jié)點(diǎn)、控制網(wǎng)以及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境構(gòu)成，可借助控制器來連接自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)總體控制，多被用在工業(yè)自動(dòng)化方面，優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)為便于機(jī)器控制、節(jié)省人力。其次，集散型控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱為DCS系統(tǒng)。此種系統(tǒng)需要以控制技術(shù)、通訊技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)作為支撐，在實(shí)際應(yīng)用中主要是通過連接控制站與監(jiān)測(cè)站的方式來達(dá)到信息集中的目的，特點(diǎn)是分散控制，優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)為便于模塊調(diào)動(dòng)、可降低機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)風(fēng)險(xiǎn)及系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)等?？傮w來看，PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用價(jià)值表現(xiàn)為安裝簡(jiǎn)單、調(diào)試方便、抗干擾性能優(yōu)越、適用范圍廣等方面，此外，其還能夠通過定期的自我檢測(cè)來發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)用此種技術(shù)的控制裝置可在發(fā)現(xiàn)異常后報(bào)警，對(duì)安全生產(chǎn)的保障具有重要意義。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)總線型控制系統(tǒng)

2 PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用思路

當(dāng)前，PLC技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)踐都取得了一定成績(jī)，其應(yīng)用價(jià)值毋庸置疑。但是，相關(guān)實(shí)踐中也暴露出了一些問題，此項(xiàng)技術(shù)的作用并未充分體現(xiàn)出來。對(duì)此，解決之策是對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用方法進(jìn)行改進(jìn)，具體包括以下幾個(gè)方面。

2.1 科學(xué)設(shè)計(jì)原理圖

在應(yīng)用PLC技術(shù)的過程中，設(shè)計(jì)原理圖是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，與技術(shù)應(yīng)用效果緊密相關(guān)。所以，在實(shí)際設(shè)計(jì)的時(shí)候，技術(shù)人員必須要嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)要求，不僅要做到構(gòu)圖合理，還要保證數(shù)據(jù)精確。設(shè)計(jì)要求的落實(shí)對(duì)裝置運(yùn)行具有很大的影響，實(shí)踐中須尤為重視。出于確保原理圖科學(xué)、合理的考慮，具體設(shè)計(jì)時(shí)有必要遵照下述流程進(jìn)行。第一步，分析電氣裝置，明確其所屬類型與工作原理。這樣做可防止原理圖與機(jī)械功能不相適應(yīng)，是科學(xué)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。第二步，根據(jù)分析結(jié)果確定初步的設(shè)計(jì)思路。第三步，分析原理圖中涉及的電路及元件，明確電路走向，并以重要程度為依據(jù)，對(duì)元件進(jìn)行分類。實(shí)踐中需注意，這個(gè)環(huán)節(jié)的分析應(yīng)從基本設(shè)備開始；對(duì)于關(guān)鍵元件，必須做好標(biāo)注；重點(diǎn)理清主電路狀況，熟悉保護(hù)電路與控制電路。第四步，檢查電路，并將電源接通，反復(fù)檢驗(yàn)原理圖，確保設(shè)計(jì)的科學(xué)性。原理圖的合理程度決定著PLC技術(shù)優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮程度，所以，設(shè)計(jì)時(shí)必須要保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，做到科學(xué)設(shè)計(jì)。

2.2 合理選擇系統(tǒng)類型

PLC控制系統(tǒng)不止一種，但不同的類型有著不同的適用范圍，所以，在實(shí)際應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)的過程中，有必要以生產(chǎn)需求為依據(jù)合理選擇，力求實(shí)現(xiàn)工作效率與使用壽命的兼顧。舉例來講，應(yīng)用PLC技術(shù)的袋裝分包器由氣動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及攔包機(jī)等部分構(gòu)成，工作方式為：在傳送帶正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，分包器可借由感應(yīng)裝置實(shí)現(xiàn)貨物包的運(yùn)送分裝。在這個(gè)過程中，氣動(dòng)系統(tǒng)的功能在于提供動(dòng)力，控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制工作過程，而攔包器的作用主要是在出現(xiàn)貨物堆積問題時(shí)攔截后續(xù)貨物，防止出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)矶?。在分裝器中，PLC技術(shù)的價(jià)值體現(xiàn)在：其可以在感應(yīng)裝置工作時(shí)進(jìn)行情況分析與時(shí)間換算，在時(shí)間足夠時(shí)允許包裝繼續(xù)，在時(shí)間不夠時(shí)借助斷電進(jìn)行調(diào)節(jié)，對(duì)分包器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)具有重要的保障作用，可避免漏（錯(cuò)）裝、減少損失?？偠灾到y(tǒng)類型的選擇與確定需要立足實(shí)際進(jìn)行分析，其中，生產(chǎn)需求應(yīng)是主要的選擇依據(jù)。

2.3 做好通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)及接地設(shè)計(jì)

應(yīng)用PLC技術(shù)的過程中，除了原理圖之外，通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與接地設(shè)計(jì)同樣也屬于要點(diǎn)。一般來講，網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)主要包括通信網(wǎng)絡(luò)與控制網(wǎng)絡(luò)兩種，其中，前者的功能在于其可為不同工作部分實(shí)現(xiàn)通信提供支撐，現(xiàn)實(shí)意義體現(xiàn)為：其能夠使得不同工作系統(tǒng)之間的聯(lián)系更加緊密?？刂凭W(wǎng)絡(luò)的作用主要是通過將系統(tǒng)聯(lián)系起來的方式來實(shí)施整體控制，在工作過程中其與通信網(wǎng)絡(luò)是緊密聯(lián)系在一起的，只有二者實(shí)現(xiàn)有效的配合，PLC技術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用才會(huì)取得更好的效果，控制功能才有可能達(dá)到最優(yōu)。在具體應(yīng)用時(shí)，網(wǎng)絡(luò)通信通常是由3～4級(jí)構(gòu)成的，且高層與中層、底層配置的協(xié)議存在差異：高層為通用協(xié)議，而中層及底層則是企業(yè)專用協(xié)議。此種配置方式有助于高層網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)全面控制，具有一定的必要性。目前，應(yīng)用PLC技術(shù)的機(jī)械電氣裝置普遍為大型裝置，具有高能耗、高負(fù)荷的特點(diǎn)，為了使控制系統(tǒng)更加安全、可靠，實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)就必須要重視接地設(shè)計(jì)。此項(xiàng)設(shè)計(jì)的重要性不僅體現(xiàn)為其對(duì)安全的保障作用，還體現(xiàn)為其能夠優(yōu)化抗干擾性能?？紤]到接地不合理可能會(huì)引發(fā)系統(tǒng)工作失穩(wěn)等嚴(yán)重后果，在具體進(jìn)行接地設(shè)計(jì)實(shí)踐時(shí)，需要格外注意保證合理接地。這就要求設(shè)計(jì)人員進(jìn)行科學(xué)分析，以現(xiàn)實(shí)情況為依據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3 結(jié)語

綜上所述，將PLC技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械電氣控制裝置中具有明顯的積極意義，是提高裝置穩(wěn)定性與生產(chǎn)效率的可行方式。所以，現(xiàn)階段應(yīng)在積極應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)的同時(shí)加強(qiáng)理論研究，深入挖掘其應(yīng)用價(jià)值，使其在生產(chǎn)中發(fā)揮出更大的正面作用。

[1]申翔君，滕飛.PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用分析[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2016（6）：99.

[2]程彪.PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].科技與創(chuàng)新，2016（19）：161.

[3]邵曉娟.變頻器和PLC技術(shù)在四輥軸交流傳動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電子設(shè)計(jì)工程，2016，24（16）：92-94.

Research on the application of PLC technology in mechanical and electrical control device

Ma Yuning
(Harbin Steam Turbine Casing Manufacturing Co., Ltd., Harbin 150036, China)

PLC technology is supported by information technology, has become mature, application in mechanical and electrical control device is to represent the general trend, while improving the device automation and work ef fi ciency. Therefore, it is necessary to face the reality on the basis of the application of PLC technology value and advantages, and actively applied to the device. And do the relevant theoretical research. This paper combines the characteristics of PLC technology, discusses its application in the mechanical ideas in the electrical control device.

PLC technology; mechanical and electrical control device; application ideas

馬宇寧（1987— ），男，黑龍江肇東人。