龍茂

【摘? 要】伴隨著科學(xué)技術(shù)的持續(xù)性發(fā)展，PLC技術(shù)電氣自動(dòng)控制的出現(xiàn)以及在市場(chǎng)中的應(yīng)用很大程度的提升了各個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)質(zhì)量，這對(duì)于企業(yè)的今后持續(xù)性發(fā)展也有著顯著的影響。PLC技術(shù)電氣自動(dòng)控制屬于一種機(jī)械技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)有效結(jié)合的體現(xiàn)，在機(jī)械電氣控制行業(yè)中，PCL技術(shù)的應(yīng)用能夠顯著提升生產(chǎn)過程的自動(dòng)化程度。對(duì)此，為了更好的推動(dòng)行業(yè)發(fā)展，本文簡要分析PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)控制中的應(yīng)用，希望可以為相關(guān)從業(yè)者提供理論性幫助。

【關(guān)鍵詞】PLC技術(shù);自動(dòng)控制系統(tǒng);應(yīng)用研究

0.引言

伴隨著我國科學(xué)技術(shù)的持續(xù)性發(fā)展，不同領(lǐng)域的電氣控制系統(tǒng)在自動(dòng)化程度方面均有明顯的提升。從整體角度來看，我國的自動(dòng)化程度并不是非常高，顯著降低了機(jī)械設(shè)備在工作方面的效率，同時(shí)生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制效果也并不是非常理想。在市場(chǎng)競(jìng)爭越發(fā)激烈的環(huán)境之下，機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域中企業(yè)想要持續(xù)、長遠(yuǎn)性發(fā)展，就必須不斷的提升自身的自動(dòng)化水平與程度，并妥善應(yīng)用PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)，從而提高設(shè)計(jì)實(shí)效性。對(duì)此，探討PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)控制中的應(yīng)用的研究具備顯著實(shí)踐性價(jià)值。

1.PLC技術(shù)電氣自動(dòng)控制的作用

PLC控制系統(tǒng)屬于電氣系統(tǒng)的當(dāng)中的核心內(nèi)容是，是否可以正常運(yùn)行會(huì)直接決定整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性，在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行當(dāng)中控制系統(tǒng)在發(fā)生故障之后會(huì)導(dǎo)致各種泵、輥等無法正常工作，從而無法滿足生產(chǎn)需求導(dǎo)致故障的延續(xù)與發(fā)展。PLC控制系統(tǒng)的編程需要有組織運(yùn)行、檢修以及設(shè)計(jì)部門的相關(guān)人員參與，并根據(jù)PLC控制系統(tǒng)的具體參數(shù)情況以及位置等進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)，并根據(jù)實(shí)際的控制需求做好相應(yīng)的控制節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，從而確保整個(gè)控制系統(tǒng)的控制價(jià)值。

2.PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)控制中的應(yīng)用

針對(duì)機(jī)械工程而言，PLC控制程序當(dāng)中應(yīng)用程序化的模塊方式實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)控制功能，從而保障控制實(shí)效性。模塊化之后的PLC控制程序可以獲得顯著性的工作效率提升、控制質(zhì)量提升以及多人協(xié)作化的工作模式，不僅實(shí)現(xiàn)了多功能的拓展性，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)PLC管理與控制效果的改進(jìn)，借助模塊化的控制方式可以有效的簡化現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試人員在工作方面時(shí)出現(xiàn)誤差或錯(cuò)誤的可能性，從而保障高壓控制系統(tǒng)在工作時(shí)的穩(wěn)定性與可靠性，充分發(fā)揮管理以及控制方面的靈活性以及實(shí)際操作時(shí)的可拓展、及時(shí)調(diào)整等特性。

2.1模擬量信號(hào)

借助PLC模擬量的信號(hào)方式實(shí)現(xiàn)對(duì)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制，其優(yōu)勢(shì)在于在控制程序的設(shè)計(jì)方面可以更加簡化，編程時(shí)的難度以及繁瑣性可以得到顯著的簡化，同時(shí)調(diào)節(jié)速度也可以更好的從曲線呈現(xiàn)為平滑連續(xù)性的曲線，促使整個(gè)系統(tǒng)都可以更加穩(wěn)定性的運(yùn)行。但是，這一種控制方式也存在一定的缺陷，一方面會(huì)導(dǎo)致可能控制纜線的長度得到顯著提升，尤其是DA模塊在應(yīng)用電壓信號(hào)輸出的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致線路會(huì)導(dǎo)致電壓的顯著下降，促使整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性遭受嚴(yán)重影響。另一方面這一種控制方式會(huì)促使擴(kuò)展式通訊控制系統(tǒng)的制造成本顯著提升，在經(jīng)濟(jì)效益方面的效果比較差。

2.2通訊程序的實(shí)際價(jià)值

其主要是涉及到程序的初始化、高壓變頻在就緒時(shí)的判斷、高壓分離與合起時(shí)的控制、觸屏的相關(guān)接口、系統(tǒng)的通訊穩(wěn)定性、高壓電機(jī)的控制效果、問題故障的解決以及問題故障的分析等方面。在通訊程序方面，主程序可以按照實(shí)際的工作情況不斷的調(diào)整子程序的運(yùn)行情況，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的調(diào)整。在PLC控制系統(tǒng)總線程序在上線之后，該程序的初始化模塊便會(huì)主動(dòng)運(yùn)行，并對(duì)通訊的接口實(shí)行相應(yīng)的設(shè)置調(diào)整，促使通訊的接口可以實(shí)現(xiàn)對(duì)PLC和控制器之間的通訊處理，另外還能夠讓PLC與主控制器的專用性寄存器和發(fā)生多種問題故障實(shí)行初始化的處理。另外，應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)系統(tǒng)的邏輯功能可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)的標(biāo)志位控制，例如促使系統(tǒng)完成高電壓合閘、系統(tǒng)準(zhǔn)備就緒、高電壓合上、下一步操作請(qǐng)求等;再次，使用者可以對(duì)高電壓的開關(guān)以及高壓控制系統(tǒng)等相關(guān)的開關(guān)分合閘實(shí)現(xiàn)控制與管理，并且借助控制方式對(duì)故障發(fā)生時(shí)及時(shí)跳閘處理，降低故障風(fēng)險(xiǎn)。

3.應(yīng)用實(shí)例

本文以西門子S7-200平臺(tái)為主，探討PLC技術(shù)在該平臺(tái)中的應(yīng)用。

3.1PID調(diào)節(jié)

在機(jī)械生產(chǎn)的控制過程中，需要對(duì)氬氣的流量以及水流量等實(shí)行實(shí)時(shí)性的控制，同時(shí)根據(jù)不同的因素采取高精確度、及時(shí)性的控制，特別是水流量的流速以及氬氣的流量流速等，要求這一些因素均保持較高的穩(wěn)定性。在機(jī)械生產(chǎn)的PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)當(dāng)中，可以應(yīng)用西門子的PLC來實(shí)現(xiàn)對(duì)智能儀表的替代。PID調(diào)節(jié)當(dāng)中可以應(yīng)用FB41實(shí)現(xiàn)控制，可以借助模擬PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制面板實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)控制目標(biāo)，可以基本實(shí)現(xiàn)PID調(diào)節(jié)當(dāng)中的手電調(diào)節(jié)以及自動(dòng)調(diào)節(jié)等切換需求，只需要手動(dòng)的輸入PID參數(shù)便可以完成系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。

3.2引錠桿輸送

引錠桿的輸送功能主要是借助三個(gè)方面的設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)。首先，應(yīng)用收納裝置的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)將引錠桿輸送到拉矯機(jī)面前;其次在澆筑開始之前需要先將錠桿實(shí)行自動(dòng)脫引錠，重復(fù)實(shí)行3次之后如果仍然無法自動(dòng)進(jìn)行，便可以采取手動(dòng)協(xié)助的方式脫引錠;最后，在脫引錠完成之后可以將脫引錠輸送到收納輥道當(dāng)中，并及時(shí)對(duì)澆鑄線實(shí)行移除。

3.3拉矯機(jī)控制

在機(jī)械生產(chǎn)的自動(dòng)化控制程序當(dāng)中PLC系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)拉矯機(jī)的控制效果，這一功能的控制同樣在于三個(gè)方面。第一方面在于促使拉矯機(jī)自動(dòng)運(yùn)行，其可以借助手動(dòng)調(diào)節(jié)或自動(dòng)調(diào)節(jié)兩種方式進(jìn)行控制，在手動(dòng)控制的過程中需要自行對(duì)運(yùn)行速度以及形式進(jìn)行調(diào)節(jié)，決定采取正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)。在自動(dòng)控制的過程中在選擇拉矯機(jī)的工作方式時(shí)，可以根據(jù)子程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)拉矯機(jī)運(yùn)行效果的評(píng)價(jià)。第二方面在于對(duì)發(fā)電機(jī)的數(shù)據(jù)判斷以及識(shí)別、對(duì)比，借助調(diào)速裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出反饋值的記錄，同時(shí)直接展現(xiàn)在拉矯機(jī)的拉速當(dāng)中。第三方面在于對(duì)拉矯機(jī)的調(diào)速裝置參數(shù)方面的設(shè)置，同時(shí)對(duì)拉矯機(jī)的運(yùn)行故障及時(shí)進(jìn)行判斷，并對(duì)運(yùn)行狀況進(jìn)行辨別，及時(shí)消除故障或隱患。

3.4PLC自動(dòng)控制程序的實(shí)現(xiàn)

在機(jī)械生產(chǎn)工作中，大包回轉(zhuǎn)臺(tái)需要承載兩個(gè)鋼包，在澆筑開始的過程中，必須在澆筑與待澆筑兩個(gè)狀態(tài)實(shí)行反復(fù)性的切換，在實(shí)際澆筑過程中因?yàn)榛剞D(zhuǎn)臺(tái)需要承擔(dān)較高的壓力，所以長時(shí)間處于旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)之下后會(huì)發(fā)生一定的波動(dòng)。大包回轉(zhuǎn)臺(tái)是通過電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的，但是這一個(gè)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)的過程必須采取定位鞘從上至下的方式進(jìn)行控制，從而規(guī)避波動(dòng)問題。在旋轉(zhuǎn)過程中，可以應(yīng)用脈沖編輯器的方式實(shí)行檢測(cè)，同時(shí)在大包回轉(zhuǎn)臺(tái)的兩側(cè)安裝同步性的開關(guān)，進(jìn)而對(duì)脈沖信號(hào)實(shí)行清零處理，在清理之后才可以實(shí)行檢測(cè)。在大包回轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)到澆筑位置之后便可以借助PLC控制線圈實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)抱閘的控制目的。另外，在冷卻水系統(tǒng)的當(dāng)中，可以借助PLC控制系統(tǒng)對(duì)加壓之后的水流壓力、溫度等進(jìn)行實(shí)時(shí)性檢測(cè)，只有滿足要求的水體才可以進(jìn)入到機(jī)械設(shè)備中。在水流從設(shè)備出來之后進(jìn)入到下一個(gè)循環(huán)之前需要再次進(jìn)行檢測(cè)，水流再次進(jìn)入冷卻塔之前必須應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)對(duì)水流的溫度與流量實(shí)行控制。

4.總結(jié)

綜上所述，PLC技術(shù)電氣自動(dòng)控制在各個(gè)行業(yè)中均有著較高的實(shí)踐性應(yīng)用價(jià)值，應(yīng)用范圍廣泛，能夠顯著提升整個(gè)電氣控制工作性能以及智能化。在今后，需要不斷的發(fā)展創(chuàng)新PLC技術(shù)電氣自動(dòng)控制及其具體應(yīng)用方式，可以借助各種技術(shù)形式，例如模糊控制技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)等，最大程度的確保控制的整體實(shí)效性，從而推動(dòng)整個(gè)行業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王大虎，陳俠，高會(huì)爭.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在PLC燃?xì)忮仩t培訓(xùn)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2017，29（12）：411-412.

（作者單位：福建福清核電有限公司）