肖楊

摘 要： PLC技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，該技術(shù)不僅提高了工業(yè)生產(chǎn)效率，而且也推進(jìn)了我國工業(yè)電氣自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)正增長起到積極的促進(jìn)作用。因此，本文結(jié)合PLC技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，針對(duì)該技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用實(shí)例展開論述。

關(guān)鍵詞：PLC;工業(yè)電氣自動(dòng)化;應(yīng)用探析

1.PLC技術(shù)的工作原理

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，PLC的工作流程主要包括三個(gè)階段，即輸入采樣階段、用戶程序執(zhí)行階段以及輸出刷新階段。這三個(gè)階段統(tǒng)稱為一個(gè)掃描周期，當(dāng)系統(tǒng)完成一個(gè)掃描周期后，再繼續(xù)重復(fù)以上三個(gè)階段，進(jìn)而給工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)提供了源源不動(dòng)的動(dòng)力支持。

1.1輸入采樣階段

這一階段類似于電子掃描儀的工作原理，即PLC系統(tǒng)以掃描的方式，讀取相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，同時(shí)，將這些信息存儲(chǔ)在I/O映象區(qū)所對(duì)應(yīng)的單元中。此時(shí)，即使輸入的數(shù)據(jù)信息發(fā)生變化，映象區(qū)中的數(shù)據(jù)信息也不會(huì)發(fā)生變化。值得注意的是，如果輸入系統(tǒng)的信號(hào)屬于脈沖信號(hào)，該信號(hào)的寬度不得小于一個(gè)掃描周期，這樣才能保證系統(tǒng)能夠讀取每一項(xiàng)數(shù)據(jù)信息[1]。

1.2用戶程序執(zhí)行階段

系統(tǒng)完成輸入采樣工作后，遵照自上而下的順序，對(duì)用戶的梯形圖程序進(jìn)行掃描，掃描梯形圖時(shí)則按照從左至右、先上后下的順序進(jìn)行，系統(tǒng)在掃描過程中自動(dòng)完成邏輯運(yùn)算步驟，結(jié)合運(yùn)算結(jié)果，刷新該邏輯圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中相應(yīng)的狀態(tài)，或者刷新輸出線圈在I/O映象區(qū)中的對(duì)應(yīng)位狀態(tài)。在這一過程中，輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在映象區(qū)與RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)發(fā)生變化的概率較大，而輸入點(diǎn)在映象區(qū)的狀態(tài)與數(shù)據(jù)信息不會(huì)發(fā)生任何變化。

1.3輸出刷新階段

這一階段主要是CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)相對(duì)應(yīng)的狀態(tài)與數(shù)據(jù)，刷新所有的輸出鎖存電路，再利用電路的傳輸功能驅(qū)動(dòng)相對(duì)應(yīng)的外部設(shè)施，而完成一個(gè)掃描周期。

2.PLC在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1程序編寫簡單，集成功能強(qiáng)大

PLC技術(shù)采用的編程語言為簡單明了的梯形圖、邏輯圖以及語句表，即便沒有計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的工作人員也可以完成程序編寫過程，同時(shí)，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤程序，工作人員可以隨時(shí)修改程序指令，無需拆卸系統(tǒng)硬件，便可以完成程序修改過程。此外，一臺(tái)小型的PLC設(shè)備當(dāng)中包含數(shù)以千計(jì)的編號(hào)元器件，能夠編寫較為復(fù)雜的程序指令，與過去的繼電器相比，程序編寫功能得到進(jìn)一步完善，而且過程管理也由過去的分散管理模式轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的集中管理模式，利于程序指令的統(tǒng)一調(diào)配與統(tǒng)一執(zhí)行。

2.2抗干擾能力強(qiáng)，系統(tǒng)調(diào)試工作量小

傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)采用了大量的固定繼電器，比如時(shí)間繼電器、中間繼電器，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，繼電器觸點(diǎn)極易發(fā)生接觸不良等事故，進(jìn)而引發(fā)系統(tǒng)運(yùn)行故障，嚴(yán)重制約了工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)度。而PLC技術(shù)只需要借助于少量的硬件，接線可減少到傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的1/10到1/100，觸點(diǎn)不良事故的發(fā)生概率大幅降低。此外，PLC系統(tǒng)不需要借助于中間斷電器等元器件，減少了主控制柜設(shè)計(jì)、安裝、接線工作量，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)問題時(shí)，終端操作人員只需要修改程序指令，就可以保證正常的工業(yè)生產(chǎn)狀態(tài)，系統(tǒng)的調(diào)試時(shí)間大大減少。

2.3硬件可選性多，維修工作量小

由于PLC系統(tǒng)配備的硬件元件較多，用戶可選空間較大，用戶可以結(jié)合產(chǎn)品性能與各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)，科學(xué)合理的選擇硬件裝置，以滿足工業(yè)生產(chǎn)需要。此外，PLC系統(tǒng)具有強(qiáng)大的自診斷功能以及終端LED屏顯功能，操作人員通過終端顯示系統(tǒng)，對(duì)生產(chǎn)全過程進(jìn)行監(jiān)督，如果設(shè)備出現(xiàn)故障，系統(tǒng)內(nèi)的發(fā)光二極管能夠快速將故障信息反饋給終端操作人員，維修人員可以第一時(shí)間采取更換模塊的方式排除故障隱患，確保正常的生產(chǎn)過程不受影響。

3.PLC在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用優(yōu)勢

3.1程序編寫簡單，集成功能強(qiáng)大PLC技術(shù)采用的編程語言為簡單明了的梯形圖、邏輯圖以及語句表，即便沒有計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的工作人員也可以完成程序編寫過程，同時(shí)，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤程序，工作人員可以隨時(shí)修改程序指令，無需拆卸系統(tǒng)硬件，便可以完成程序修改過程。此外，一臺(tái)小型的PLC設(shè)備當(dāng)中包含數(shù)以千計(jì)的編號(hào)元器件，能夠編寫較為復(fù)雜的程序指令，與過去的繼電器相比，程序編寫功能得到進(jìn)一步完善，而且過程管理也由過去的分散管理模式轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的集中管理模式，利于程序指令的統(tǒng)一調(diào)配與統(tǒng)一執(zhí)行。

3.2抗干擾能力強(qiáng)，系統(tǒng)調(diào)試工作量小傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)采用了大量的固定繼電器，比如時(shí)間繼電器、中間繼電器，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，繼電器觸點(diǎn)極易發(fā)生接觸不良等事故，進(jìn)而引發(fā)系統(tǒng)運(yùn)行故障，嚴(yán)重制約了工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)度。而PLC技術(shù)只需要借助于少量的硬件，接線可減少到傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的1/10到1/100，觸點(diǎn)不良事故的發(fā)生概率大幅降低。此外，PLC系統(tǒng)不需要借助于中間斷電器等元器件，減少了主控制柜設(shè)計(jì)、安裝、接線工作量，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)問題時(shí)，終端操作人員只需要修改程序指令，就可以保證正常的工業(yè)生產(chǎn)狀態(tài)，系統(tǒng)的調(diào)試時(shí)間大大減少。

3.3硬件可選性多，維修工作量小由于PLC系統(tǒng)配備的硬件元件較多，用戶可選空間較大，用戶可以結(jié)合產(chǎn)品性能與各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)，科學(xué)合理的選擇硬件裝置，以滿足工業(yè)生產(chǎn)需要。此外，PLC系統(tǒng)具有強(qiáng)大的自診斷功能以及終端LED屏顯功能，操作人員通過終端顯示系統(tǒng)，對(duì)生產(chǎn)全過程進(jìn)行監(jiān)督，如果設(shè)備出現(xiàn)故障，系統(tǒng)內(nèi)的發(fā)光二極管能夠快速將故障信息反饋給終端操作人員，維修人員可以第一時(shí)間采取更換模塊的方式排除故障隱患，確保正常的生產(chǎn)過程不受影響。

4.PLC技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用策略

4.1加強(qiáng)技術(shù)引進(jìn)水平，轉(zhuǎn)變管理意識(shí)

雖然PLC技術(shù)對(duì)于數(shù)控機(jī)床的重要性是不言而喻的，但是大部分工業(yè)建設(shè)中，還沒有完全對(duì)PLC技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，尚處于試驗(yàn)階段。而且由于PLC技術(shù)的開發(fā)相對(duì)復(fù)雜，有些規(guī)模不大的工業(yè)基地沒有引進(jìn)完全高性能的PLC技術(shù)。針對(duì)這些情況，需要作出相關(guān)策略。首先，必須轉(zhuǎn)變PLC技術(shù)的意識(shí)，加強(qiáng)研究該技術(shù)的意識(shí)，在內(nèi)部成立研究團(tuán)隊(duì)，對(duì)PLC技術(shù)進(jìn)行專項(xiàng)研究，并逐步應(yīng)用于工業(yè)建設(shè)之中。另外，需要引進(jìn)專項(xiàng)資金，保證PLC技術(shù)的投入，能夠最大限度的具備工作效果。另外，需要開發(fā)性的設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床與PLC技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐，在準(zhǔn)確的實(shí)踐過程中對(duì)數(shù)控機(jī)床的自身情況進(jìn)行分析，從而利用PLC技術(shù)對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行調(diào)節(jié)。制定階段性計(jì)劃，以PLC技術(shù)的實(shí)用性為標(biāo)準(zhǔn)，逐步提高機(jī)床工作難度，并且對(duì)其他機(jī)床出現(xiàn)的問題進(jìn)行研究。

4.2提高技術(shù)結(jié)合力度，促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新能力

除了學(xué)會(huì)應(yīng)用PLC技術(shù)以外，還應(yīng)該脫離數(shù)控機(jī)床的范疇，對(duì)PLC技術(shù)的內(nèi)部功能進(jìn)行仔細(xì)甄別與分析，分解其中的操作步驟，從而完成創(chuàng)新?？梢詫LC技術(shù)在不同的機(jī)床中反復(fù)實(shí)驗(yàn)，并且將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與人工智能運(yùn)用其中，逐步調(diào)節(jié)PLC的控制力度，進(jìn)而發(fā)揮其高效性。因此，應(yīng)該結(jié)合眾多工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，將工業(yè)廠房與實(shí)踐基地結(jié)合，與相關(guān)工業(yè)企業(yè)達(dá)成實(shí)踐學(xué)習(xí)一體化渠道，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的優(yōu)勢，對(duì)PLC技術(shù)進(jìn)一步改良，提升PLC技術(shù)的效率。從而使PLC技術(shù)有更高的社會(huì)價(jià)值。

結(jié)束語

綜上所述，PLC技術(shù)在新時(shí)代發(fā)展過程中應(yīng)運(yùn)而生，并且因?yàn)槠鋵?duì)數(shù)控機(jī)床有效的控制能力被廣泛運(yùn)用其中。為了提升PLC技術(shù)的有效性，在掌握PLC技術(shù)的基礎(chǔ)的同時(shí)，也應(yīng)該在實(shí)踐過程中完成其創(chuàng)新，從而使之具有良好的發(fā)展價(jià)值。本文對(duì)此進(jìn)行了相應(yīng)的研究，提出了相關(guān)的策略，望予以重視。

參考文獻(xiàn)

[1]顧芳.PLC技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的實(shí)際運(yùn)用策略[J].數(shù)控技術(shù)，2019，12（2）.

[2]李冰.PLC技術(shù)對(duì)數(shù)控機(jī)床的重要作用[J].數(shù)控機(jī)床與現(xiàn)代技術(shù)，2019，11（5）.

[3] 袁 震 . 關(guān)于 PLC 技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用的探析 [J]. 環(huán)球市場， 2019 （ 3 ）： 374.

[4] 張建偉，王冰雪 . 探討 PLC 在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用 [J]. 智能城市， 2017 ， 3 （ 10 ） .