PLC技术在机电工程自动化中的运用研究张德林

PLC技术在机电工程自动化中的运用研究张德林

神华大雁运销分公司内蒙古021122

摘要:随着国民经济的快速发展,传统工业也进入了发展的高峰期,取得了显著地成绩。但是我们应清楚地认识到我国的整体工业水平仍比较落后,科技含量始终达不到西方发达国家水平,因此我们必须加大PLC技术在机电自动化控制中的应用,特别是在我们汽车制造行业中,应用PLC技术能够在节约人工成本的同时,提高劳动效率。

关键词:PLC技术;机电工程;自动化;运用研究

1PLC技术简介

PLC技术是ProgrammablelogicController(可编程控制器)的缩写,该技术以微处理器为基础,并通过与自动控制、互联网、计算机以及通信技术的有机结合而开发出来的工业控制装置。PLC技术最初发展于上个世纪七十年代,就已经在汽车制造行业中开展了应用,伴随着计算机技术、互联网技术等的发展,PLC技术的功能日益完善,其应用领域也越来越广泛,形成了计算机控制-电气-仪表一体化模式。根据科学技术的发展现状,未来的PLC技术不1.1PLC技术的主要特点由于PLC技术结合了多种先进技术,因此其不仅具有较强的抗干扰能力,其可靠性也较为优秀,并且相对于传统的控制系统来说其操作系统构成简单,工作人员容易操作,工作质量也会得到提高。在实际的应用过程中,PLC自动控制系统主要利用梯形图编程方式,使得操作人员更容易接受,并且其安装较为方便,而且维护也更为便捷。

1.2PLC技术的应用可行性

机电自动化控制中主要包括PLC控制和继电器控制两种,但是随着继电器控制在应用过程中暴露出故障的不断增多,其已经无法有效满足生产要求,并且随着PLC技术的不断发展,继电器控制技术已经逐步退出历史舞台,PLC技术的应用范围更为广阔。PLC技术作为一种数字运算的操作电子系统,主要针对工业环境下的应用进行设计的,因此已经考虑了利用可编程序的存储器实现存储、逻辑运算、顺序控制等相应操作指令,并通过模拟量或数字的传输,实现对生产过程、各类机械的有效控制。

2PLC技术在机电工程自动化控制中的应用

PLC技术并没有在发展初期就在机电自动化控制中得以应用,而是在经过了多年的发展后,其技术性能已经基本满足工业生产需求后,才开展了在机电自动化控制中的推广、使用。伴随着PLC技术的逐步完善,其在机电自动化控制中的应用频率越来越高,重要性也在逐步提升,因此其效能也被逐步展现出来,下面我们对其两项应用进行详述。

2.1开关量控制方面的应用

通过在机电控制中应用PLC技术,能够使其以可编程存储器的身份参与到虚拟继电器的运行过程中。通常来讲,继电器在进行通断控制的过程中,需要较长的时间去反应,因此很难实现短路保护。伴随着PLC技术的逐步应用,我们已经采取的相应的措施对其不足之处予以改善,通过将PLC技术加入到自动切换系统的方式,可以有效改善系统反应慢的情况,能够大幅度提升系统的运行效率,这就是PLC技术在开关量控制方面的应用效果。

2.2顺序控制方面的应用

对于汽车制造企业来所,利用PLC技术主要是将其当做顺序控制来使用,因此我们需要充分利用PLC技术的特点,使其更好发挥顺序控制方面的优势。汽车生产线主要分为冲压、焊装、总装和涂装四大工序,在每道工序中都会使用PLC技术进行控制。在冲压工序中除了机械手控制以外,都需要使用PLC技术进行控制,焊接车间的传输控制,每条生产线都需要使用8个左右的PLC。在这种状态下,如果自动化控制系统难以发挥自身功能,就会严重影响生产效率,因此我们首先应对自动化系统进行科学合理的设计和组合。通常来讲,自动化控制系统主要由三个部分内容,分别是现场传感部分、主站层的部分以及远程控制部分,这样才能够充分发挥PLC技术在顺序控制方面的性能,为其有效应用奠定基础。

3PLC技术在电气以及电气工程自动化控制中的应用

3.1PLC技术在电气自动化控制中的应用

3.1.1顺序控制。一般而言,PLC技术在电气自动化运用的过程中能够当作顺序控制器进行具体的操作。诸如在发电厂中,PLC的顺序控制功能能够对飞灰以及炉渣等清理作业环节进行控制,进而促进电厂生产效率的提高。总体而言,PLC技术在实际的运用过程中,为了进一步促进顺序控制器功效的充分发挥,需要作业人员在实际的操作过程中加强对于自动控制系统的整合以及优化,并以此为基础构建起分层式结构,促进各项功能的有效提升。

3.1.2开关量控制。此外,由于PLC技术在运用的过程中具有编程以及存储的功能,故而作业人员可以将其作为虚拟继电器运用在电气控制作业的过程中。不同于传统的机械继电器,虚拟继电器在实际的运用过程中能够进一步缩短设备的反应时间,而PLC技术与自动切换系统的有机融合,能够促进其效益得到充分的发挥。

3.2PLC技术在电气自动化中的应用

随着时代的发展以及社会的进步,PLC技术在电气自动化中获得了广泛的运用。一般而言,该技术主要运用在中央空调控制系统、公路交通系统以及数控系统等相关的设计环节中。对此,笔者进行了相关的总结,具体内容如下:

3.2.1PLC在中央空调上的应用。目前,中央空调在发展以及运用的过程中进一步促进了工农业生产作业的有效开展。一般而言,中央空调冷冻系统的控制方式主要分为三种形式,分别为继电器控制系统、直接数字式控制器以及可编程序控制器(PLC)控制系统。而PLC技术在此过程中的运用较强的智能化水平以及抗干扰能力,能够促进中央空调运行的可靠性以及稳定的提升,并简化了中央空调的使用以及维护操作。

3.2.2PLC在公路交通系统上的应用。随着我国城市化进程的不断推进,我国的道路交通压力进一步增加。在这样的背景之下,为了实现道路交通的分流作业,城市交通部门加强了对于交通信号灯设置以及控制。在此过程中,由于PLC控制器在运行的过程中能够实现对于外部环境的高度适应,而且其内部还具有丰富的定时器资源,故而能够由此实现对于“渐进式”信号灯进行精确的控制,实现对岔路口的控制。目前,我国相关部门在构建PLC交通信号灯控制系统的过程中,加强了对于实时时钟的运用,并由此实现了对于交通信号的全天候管理,进而由此促进车辆等候信号灯时间的缩短,促进城市交通管理的科学性的稳步提升。

3.2.3PLC在数控系统中的应用。目前,PLC技术在数控系统中获得广泛的运用,并由此促进了相关效益的取得。一般而言,工业生产过程中最为常用的数控技术分为三类,分别是点位控制系统、直线控制系统以及连续控制系统。基于我国数控系统的运行状况,导致技术人员多借助全功能数控装置以及单板机控制进行系统的控制。事实上,这两种控制系统都进一步加强了对于PLC技术的运用。

为了促进系统运行质量以及效率的提升,作业人员构建起了准备(G指令)、辅助(M指令)、刀具(T指令)、主轴(S指令)、进给(F指令)等功能。这里笔者以M指令运行为例进行具体的讲解。据悉,M指令在运行的过程中基于实际工作的需要分为M02(程序停止)、M03(主轴顺时针旋转)、M05(主轴停止)、M06(准备换刀)等程序。这些程序在运行的过程中能够主要借助数控装置与PLC相结合的方式进行操作。

4PLC技术在电气工程自动化控制应用中的改进措施

由于PLC技术在电气工程自动化控制作业过程中的运用取得了不小的成就,故而为了充分发挥该技术的效益,需要作业人员加强对于PLC运用方法的改进。关于PLC技术在电气工程自动化控制应用中的改进措施,笔者进行了相关总结,具体内容如下:

4.1加快研究

为了促进PLC技术的功效得到充分的发挥,需要作业人员在实际的处理作业过程中加强对于电气工程自动化控制需求的分析,并以此为基础对PLC技术的功能进行优化以及研究,进而拓宽该技术的运用渠道。

4.2培养设计人员

作为电气工程自动化控制的主要参与者,作业人员的素质以及专业能力往往对PLC技术的使用效率以及质量产生直接的影响。基于此,就需要各单位在实际的作业过程中加强对于设计人员素质的提高。一般而言,需

要有关单位对员工进行培训工作,进而对于PLC技术的掌握程度得到稳步提升,将PLC技术更好地融入电气工程自动化控制中。

4.3规范化建设

科学技术在实际的运用过程中,为了确保技术的功能得到充分的发挥,需要作业人员制定相关的规范以及标准。基于此,就需要各单位加强对于PLC技术在电气工程自动化控制作业状况的分析,并以此为基础促进行业标准的科学制定,促进该技术的效益得到显著提升。

结束语

综上所述,鉴于PLC技术的技术领先优势,其已经广泛在各行各业中开展了应用,特别是在汽车制造业中,由于其安全性、稳定性以及抗干扰能力优秀的特点,有效弥补了传统继电器系统的不足。伴随着通讯技术、计算机技术等的不断发展,PLC技术日臻成熟,其已经在汽车制造行业中发挥了更好的效果,不仅提高了生产质量,还保证了生产效率,降低了员工的劳动强度,促进了我国汽车制造行业的不断发展。

参考文献

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[2]郑星伟.PLC技术在电气工程自动化控制中的应用[J].山东工业技术,2016,(23).

[3]黄炳义,孟红秀,李立君.煤矿提升机电气控制系统的技术改造[J].煤矿机械,2013,(5).

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