王法

阜寧澳洋科技有限責(zé)任公司 江蘇鹽城 224400

1 PLC 概述

1.1 概念

PLC 是可編程序控制器的簡(jiǎn)稱(chēng)，融合了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、自動(dòng)化電氣控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)等，屬于自動(dòng)化控制設(shè)備。PLC最初形成于上世紀(jì)60、70 年代，并在長(zhǎng)期實(shí)踐中得到了推廣應(yīng)用。

1.2 基本特征

第一，較強(qiáng)的抗干擾能力。一般情況下，利用PLC 自動(dòng)化電氣控制所繼承的電路，其抗干擾能力都相對(duì)較強(qiáng)，而且在設(shè)計(jì)與加工電路的過(guò)程中，引入了諸多抗干擾工藝。另外，自動(dòng)檢測(cè)和報(bào)警裝置被安裝于PLC 自動(dòng)化控制器當(dāng)中，進(jìn)而對(duì)外界的干擾予以抵抗，以免影響PLC 硬件。較之于傳統(tǒng)的繼電器，PLC 自動(dòng)化控制技術(shù)抗干擾的能力更強(qiáng)，因而備受電力與工業(yè)企業(yè)的認(rèn)可[1]。

第二，改造和維護(hù)方便。PLC 自動(dòng)化電氣控制技術(shù)將接線(xiàn)邏輯技術(shù)有效摒棄，而是引入了儲(chǔ)存邏輯控制技術(shù)，使得系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和加工時(shí)間減少，物理空間縮小，因而在運(yùn)維和保養(yǎng)方面更加方便。另外，PLC 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)抗干擾的能力極強(qiáng)，可在多種惡劣環(huán)境中運(yùn)行。一旦設(shè)備發(fā)生故障即可立即發(fā)送報(bào)警信號(hào)，而運(yùn)維工作人員即可通過(guò)信號(hào)提示及時(shí)解決故障問(wèn)題，縮減排除故障的時(shí)間。

第三，操作方便。與傳統(tǒng)繼電器控制器相比，PLC編程使用符號(hào)、表達(dá)方法以及電路圖等均十分相似。所以，在對(duì)PLC 自動(dòng)化控制技術(shù)使用的過(guò)程中，掌握的難度并不高，僅對(duì)PLC 應(yīng)用的原理、操作指令與控制方法形成深入了解，就能夠?qū)LC 梯形圖進(jìn)行繪制。只要接受短時(shí)間的練習(xí)，就可以對(duì)其不同的功能熟練掌握。正是因?yàn)镻LC 的操作十分簡(jiǎn)單且適用性極強(qiáng)，所以在多個(gè)領(lǐng)域得到了應(yīng)用與推廣。

2 PLC 自動(dòng)化電氣控制系統(tǒng)組成與運(yùn)行過(guò)程

2.1 基本組成

第一，主機(jī)。系統(tǒng)主機(jī)中涵括了電源系統(tǒng)、運(yùn)算系統(tǒng)以及記憶系統(tǒng)三個(gè)組成部分，且功能更具多樣化，集中體現(xiàn)在邏輯運(yùn)算、計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)、能源供應(yīng)、狀態(tài)顯示和儲(chǔ)存程序等方面。

第二，程序書(shū)寫(xiě)器。其功能類(lèi)似于電腦鍵盤(pán)，包括了操作鍵、數(shù)字鍵和命令鍵，而且能夠切換開(kāi)關(guān)。

第三，輸入模塊、輸出模塊。輸入模塊要求主機(jī)將定量直流電自動(dòng)輸入X 端，在判斷外部控制節(jié)點(diǎn)的基礎(chǔ)上確定輸入節(jié)點(diǎn)接通與否。也就是說(shuō)，輸入模塊能夠幫助主機(jī)對(duì)信號(hào)輸入進(jìn)行判斷。而輸出模塊是PLC 自動(dòng)化電氣控制系統(tǒng)直接進(jìn)行控制，因系統(tǒng)無(wú)法對(duì)外部供電，其內(nèi)部只提供開(kāi)關(guān)節(jié)接點(diǎn)，而內(nèi)部則要外部電源負(fù)責(zé)供電[2]。一般來(lái)講，外部電源是24V 的直流電亦或是220V 的交流電，也可為指示燈、計(jì)時(shí)器等相關(guān)的負(fù)載元件提供電源。

第四，輔助設(shè)備。多領(lǐng)域均引入了PLC 自動(dòng)化電氣控制技術(shù)，但仍需輔助設(shè)備發(fā)揮作用。一般情況下，輔助設(shè)備有USB、微電腦連接線(xiàn)等，依托微電腦即可更好地控制PLC 自動(dòng)化電氣控制系統(tǒng)。

2.2 運(yùn)行過(guò)程

首先，采集和輸入信息。系統(tǒng)運(yùn)行的首要階段就是采集、輸入信息，而在編輯指令控制執(zhí)行的情況下，即可系統(tǒng)掃描現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)數(shù)據(jù)信息加以采集，進(jìn)而分析被掃描區(qū)域狀態(tài)。

其次，功能執(zhí)行。相關(guān)操作人員可借助系統(tǒng)操作指令，根據(jù)具體規(guī)則與標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)化地掃描現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域，結(jié)合系統(tǒng)運(yùn)行情況以及現(xiàn)場(chǎng)指令完成計(jì)算與分析的任務(wù)。

最后，系統(tǒng)響應(yīng)。系統(tǒng)響應(yīng)一般包含的是采集、輸入、記錄和保存信息，以邏輯運(yùn)算亦或是計(jì)算方式為參考依據(jù)，系統(tǒng)分析所采集的數(shù)據(jù)信息，并向主機(jī)中錄入結(jié)果。隨后，主機(jī)會(huì)將響應(yīng)信號(hào)發(fā)送出去，進(jìn)而對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行有效控制。

3 PLC 自動(dòng)化電氣控制技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

以某公司為主要研究對(duì)象，其資產(chǎn)總值達(dá)到110 億元，年產(chǎn)生鐵1000 萬(wàn)噸，產(chǎn)鋼1000 萬(wàn)噸，鋼材是450 萬(wàn)噸，并且能夠生產(chǎn)不同品種與規(guī)格的產(chǎn)品。公司為全面優(yōu)化鋼材的加工效率，將PLC 自動(dòng)化電氣控制技術(shù)引入其中。在機(jī)床加工生產(chǎn)中運(yùn)用PLC自動(dòng)化電氣控制技術(shù)，在機(jī)床加工系統(tǒng)內(nèi)涵括了機(jī)械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等等，在運(yùn)行期間很容易產(chǎn)生電氣系統(tǒng)無(wú)法和液壓系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合的情況，因而機(jī)床發(fā)生運(yùn)行故障的幾率過(guò)高，很難排除故障。而在機(jī)床加工方面應(yīng)用PLC 自動(dòng)化電氣控制技術(shù)，進(jìn)而對(duì)接觸器與其他的電氣設(shè)備進(jìn)行了替代，而且該系統(tǒng)的操作相對(duì)簡(jiǎn)單，且具有較強(qiáng)的實(shí)用性，操作工作人員可在短期培訓(xùn)后對(duì)系統(tǒng)操作的流程予以準(zhǔn)確掌握，并通過(guò)對(duì)該系統(tǒng)的使用有效控制時(shí)間，保證液壓系統(tǒng)與電氣系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行，同樣也對(duì)時(shí)間配合失調(diào)的故障進(jìn)行了有效解決[3]。此外，PLC 自動(dòng)化電氣控制系統(tǒng)內(nèi)同樣設(shè)置了故障報(bào)警與狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，在監(jiān)控機(jī)床加工系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，即可對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的故障進(jìn)行必要檢測(cè)。若故障被檢測(cè)出來(lái)，就會(huì)立即發(fā)送報(bào)警信號(hào)，向運(yùn)維亦或是操作工作人員告知后及時(shí)采取處理措施，進(jìn)而準(zhǔn)確排除故障。在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組成的電氣元件不多，具有較高的安全性，所以在運(yùn)行期間發(fā)生故障的幾率不高。正是因?yàn)镻LC 自動(dòng)化電氣控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)顯著，因而被更多企業(yè)所應(yīng)用，其價(jià)值也更加明顯。

4 結(jié)語(yǔ)

綜合所述，以PLC 為基礎(chǔ)的自動(dòng)化電氣控制技術(shù)，其抗干擾的能力較強(qiáng)而且操作方便，在維護(hù)和改造方面具有極為明顯的優(yōu)勢(shì)。即便環(huán)境惡劣，同樣能夠正常運(yùn)行，以免影響生產(chǎn)工作。為此，在應(yīng)用實(shí)踐方面，一定要系統(tǒng)認(rèn)知PLC 自動(dòng)化電氣控制基本特點(diǎn)、組成與運(yùn)行的過(guò)程，能夠明確技術(shù)應(yīng)用的重點(diǎn)，進(jìn)而將PLC 自動(dòng)化電氣控制技術(shù)價(jià)值充分發(fā)揮出來(lái)，為企業(yè)生產(chǎn)的規(guī)范化與自動(dòng)化奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。