论文部分内容阅读
摘要：随着科学技术与信息技术的飞速发展与的不断完善，机械设计制造技术得到快速发展，从而促进了PLC制造控制技术在各个生产领域的应用，同时对设计方法和实现工艺的要求越来越高。在机械的动力传动过程中，旋转运动是最常见的运动形式，为了更好地控制机械运动，保证结构设计和产品功能的相辅相成，还需要利用PLC实现手段上和检测上的融合。基于此，文章从多个角度就PLC用于旋转方向的检测进行深入分析，希望对相关人员提供参考。
关键词：PLC、旋转方向、机械运动、检测
在科学技术与信息技术飞速发展的时代背景下，对机械检测尤其是机械运动旋转方向检测提出了严格要求。机械检测人员不仅需要具备扎实的理论基础，还需要具备较强的创新思维与创新能力。由于PLC的内部程序和技术对检测设备具有较高的要求，所以利用机械自身的齿轮或者齿盘进行检测，文章首先介绍了PLC技术，然后通过电动机的反接制说明旋转方向检测状况，以此促进机械设备水平的不断提高，满足人们多样化需求。
一、 PLC技术概述
PLC技术是遵循一种周期性扫描工作方式的技术手段，它本质上属于一种控制系统。具体来说，PLC技术按照一定的程序指令进行，在系统中采集与处理数据，执行完一个路程进行下一个流程，做到最后在返回第一个流程进行新一轮的工作，周而复始。在该系统中所具备的CPU是独立的，也就是说控制系统有着自己独立的CPU，而且还有相关的功能面板和接触口。PLC的图形结构与继电器控制的线路图很相似，二者的信号输出与信号输入都是相似的，都是通过这些配置可以对开关量、模拟量等数据进行采取、处理、分析、整合以及对比。但是二者也存在着本质上的区别，继电器本身就受到控制线路的控制，属于共同运行的工作方式。PLC是通过控制其内部的各个部件，具有较强的编程能力，PLC技术中还需要综合分析梯形图程序，它属于是周而复始的扫描工作，是属于串行的工作方式。不仅可以控制一些复杂的逻辑程序，还突破了传统接线方式的弊端，在很大程度上节约了加工成本与资源。
二、 基本原理
21世纪初期，随着生产工艺与生产材料的不断提高，对机械产品的需求量与日俱增，这几年，机械制造企业得到快速发展，使得机械产品市场变得更加复杂、多变，市场竞争越来越激烈。随着技术的进步和质量管理水平的不断提高，机械产品的可靠性也得到提高，但是机械产品在应用过程中还存在诸多问题，市场竞争恶劣，安全事故频频发生，企业管理不科学、不规范，经济效益与社会效益都不理想。在对机械运动的控制中经常要对机械的旋转方向进行全方位检测，以此有效掌握机械运行情况。现阶段，检测物体的旋转方向，可以在旋转轴上安装一个齿盘，这个齿盘就是机械传动物件的组成部分，当然还可以使用齿轮等。
对于控制逻辑这个方面来说，PLC是采取储存器逻辑，电气控制系统是典型的人机系统，根据系统工作原理，在完成机电设备故障检测信号和控制指令的接收工作之后，在进行参数提取和分析。在齿盘边上放置两个相似开关，保持两个齿盘之间的距离是齿宽的2倍，也就是说齿宽为接近两个开关中心距离的2倍。我们都知道，工作的程序与控制的逻辑是相关联的，只要改变控制的逻辑，那么程序也就随之改变了。也就是说控制模块完成机电设备故障检测信号和接收工作的前提，电气控制系统的控制逻辑主要是通过依靠触电来实现对机型的控制，它根据控制指令，利用专家知识，完成从故障特征到故障原因识别工作。当齿盘在正转时产生一个XO时，超前X1大约在四分之一的位置上，当齿盘在反转时会产生一个X1，根据正反转时两个接近开关产生的相同位置来检测旋转方向。在正转时A相超前B相，触电的工作时间非常短，在几十毫秒数量间，PLC是没有触点的，它是由程序指令进行控制，速度非常快。在XO=1时，X1由1变为0，这时会产生一个下降沿，上升沿会随着物体运转速度辨别出物体的旋转方向了。
图一：旋转方向检测示意图
三、 在电动机反接制动控制中的应用分析
PLC具有良好感知开关信号，灵敏度较高。出现开关量故障就是由于电机的外部件电源的电压过大，电压过大还就会造成电气设备的损毁。在常规的继电器、接触器控制电路中，三相异步电动机的反接制动采用速度继电器来检测电动机的旋转方向。所以，在实际诊断过程中，进行实时在线诊断，考虑梯形编程，保证输入状态值与实际状态值一致，对设备以及系统旋转情况进行精准定位。如果两个数值相等，则工作状态就是正常，否则就是出现故障了，出现故障必须在控制系统过程中融合故障诊断，加强对机电设备的监督与保护，防止故障进一步加大，导致电网与电压降低，对人们的正常生活带来一定的影响。
PLC在诊断以及识别模拟量信号方面。其主要是为模拟量输入与输出。在实际工作中，电流过大就会导致电路元器件一直处在过量的电流状态下。模拟信号可以利用输出设备达到系统的相关要求，之后在于输入模拟信号相结合，利用PLC技术对参数数据进行控制，对整个过程中进行实时跟踪和检测，将系统极限当做参考，利用分析模拟量而研究实际值。电动机的旋转速度为零时切开电压，速度继电器一般和电动机的轴相连接。如果电动机采用PLC控制，采用直接检测电动机旋转方向的方法，如果实际值与极限值相似或者接近，就说明系统是正常运行，如果实际值与极限值存在较大差异，就说明系统出现了故障。所以，必须以实际情况为依据，通过相应的逻辑关系，有效控制机电设备的旋转方向，防止电路元器件的设备负载过大，最终造成整个控制系统发生故障。
四、结束语
综上所述，机械运动控制其重要的内容就是对机械旋转方向的检测，当前检测旋转方向的方法和装置有很多，但有一定的弊端。利用PLC的可编程序很容易检测到各种控制信号。
参考文献：
[1]张继辉；穆晓曦；崔亦斌；张法江；；浅谈接近式开关及其使用时需注意的若干问题[A]；中国电子学会可靠性分会第十三届学术年会论文选[C]；2018年
[2]庄俊华；靳平；陈一民；；旋转编码器在手持音频测频仪中的应用[A]；第20届测控、计量、仪器仪表学术年会论文集[C]；2018年
[3]张伟民；；集成电路接近开关的环氧树脂灌封技术[A]；第四次全国环氧树脂应用技术学术交流会论文集[C]；2018年
（作者单位：中国铝业西南铝业（集团）有限责任公司压延厂电气车间）
作者简介：周薇，1991年1月，女，汉族，重庆市，助理工程師，研究方向：PLC控制。
关键词：PLC、旋转方向、机械运动、检测
在科学技术与信息技术飞速发展的时代背景下，对机械检测尤其是机械运动旋转方向检测提出了严格要求。机械检测人员不仅需要具备扎实的理论基础，还需要具备较强的创新思维与创新能力。由于PLC的内部程序和技术对检测设备具有较高的要求，所以利用机械自身的齿轮或者齿盘进行检测，文章首先介绍了PLC技术，然后通过电动机的反接制说明旋转方向检测状况，以此促进机械设备水平的不断提高，满足人们多样化需求。
一、 PLC技术概述
PLC技术是遵循一种周期性扫描工作方式的技术手段，它本质上属于一种控制系统。具体来说，PLC技术按照一定的程序指令进行，在系统中采集与处理数据，执行完一个路程进行下一个流程，做到最后在返回第一个流程进行新一轮的工作，周而复始。在该系统中所具备的CPU是独立的，也就是说控制系统有着自己独立的CPU，而且还有相关的功能面板和接触口。PLC的图形结构与继电器控制的线路图很相似，二者的信号输出与信号输入都是相似的，都是通过这些配置可以对开关量、模拟量等数据进行采取、处理、分析、整合以及对比。但是二者也存在着本质上的区别，继电器本身就受到控制线路的控制，属于共同运行的工作方式。PLC是通过控制其内部的各个部件，具有较强的编程能力，PLC技术中还需要综合分析梯形图程序，它属于是周而复始的扫描工作，是属于串行的工作方式。不仅可以控制一些复杂的逻辑程序，还突破了传统接线方式的弊端，在很大程度上节约了加工成本与资源。
二、 基本原理
21世纪初期，随着生产工艺与生产材料的不断提高，对机械产品的需求量与日俱增，这几年，机械制造企业得到快速发展，使得机械产品市场变得更加复杂、多变，市场竞争越来越激烈。随着技术的进步和质量管理水平的不断提高，机械产品的可靠性也得到提高，但是机械产品在应用过程中还存在诸多问题，市场竞争恶劣，安全事故频频发生，企业管理不科学、不规范，经济效益与社会效益都不理想。在对机械运动的控制中经常要对机械的旋转方向进行全方位检测，以此有效掌握机械运行情况。现阶段，检测物体的旋转方向，可以在旋转轴上安装一个齿盘，这个齿盘就是机械传动物件的组成部分，当然还可以使用齿轮等。
对于控制逻辑这个方面来说，PLC是采取储存器逻辑，电气控制系统是典型的人机系统，根据系统工作原理，在完成机电设备故障检测信号和控制指令的接收工作之后，在进行参数提取和分析。在齿盘边上放置两个相似开关，保持两个齿盘之间的距离是齿宽的2倍，也就是说齿宽为接近两个开关中心距离的2倍。我们都知道，工作的程序与控制的逻辑是相关联的，只要改变控制的逻辑，那么程序也就随之改变了。也就是说控制模块完成机电设备故障检测信号和接收工作的前提，电气控制系统的控制逻辑主要是通过依靠触电来实现对机型的控制，它根据控制指令，利用专家知识，完成从故障特征到故障原因识别工作。当齿盘在正转时产生一个XO时，超前X1大约在四分之一的位置上，当齿盘在反转时会产生一个X1，根据正反转时两个接近开关产生的相同位置来检测旋转方向。在正转时A相超前B相，触电的工作时间非常短，在几十毫秒数量间，PLC是没有触点的，它是由程序指令进行控制，速度非常快。在XO=1时，X1由1变为0，这时会产生一个下降沿，上升沿会随着物体运转速度辨别出物体的旋转方向了。
图一：旋转方向检测示意图
三、 在电动机反接制动控制中的应用分析
PLC具有良好感知开关信号，灵敏度较高。出现开关量故障就是由于电机的外部件电源的电压过大，电压过大还就会造成电气设备的损毁。在常规的继电器、接触器控制电路中，三相异步电动机的反接制动采用速度继电器来检测电动机的旋转方向。所以，在实际诊断过程中，进行实时在线诊断，考虑梯形编程，保证输入状态值与实际状态值一致，对设备以及系统旋转情况进行精准定位。如果两个数值相等，则工作状态就是正常，否则就是出现故障了，出现故障必须在控制系统过程中融合故障诊断，加强对机电设备的监督与保护，防止故障进一步加大，导致电网与电压降低，对人们的正常生活带来一定的影响。
PLC在诊断以及识别模拟量信号方面。其主要是为模拟量输入与输出。在实际工作中，电流过大就会导致电路元器件一直处在过量的电流状态下。模拟信号可以利用输出设备达到系统的相关要求，之后在于输入模拟信号相结合，利用PLC技术对参数数据进行控制，对整个过程中进行实时跟踪和检测，将系统极限当做参考，利用分析模拟量而研究实际值。电动机的旋转速度为零时切开电压，速度继电器一般和电动机的轴相连接。如果电动机采用PLC控制，采用直接检测电动机旋转方向的方法，如果实际值与极限值相似或者接近，就说明系统是正常运行，如果实际值与极限值存在较大差异，就说明系统出现了故障。所以，必须以实际情况为依据，通过相应的逻辑关系，有效控制机电设备的旋转方向，防止电路元器件的设备负载过大，最终造成整个控制系统发生故障。
四、结束语
综上所述，机械运动控制其重要的内容就是对机械旋转方向的检测，当前检测旋转方向的方法和装置有很多，但有一定的弊端。利用PLC的可编程序很容易检测到各种控制信号。
参考文献：
[1]张继辉；穆晓曦；崔亦斌；张法江；；浅谈接近式开关及其使用时需注意的若干问题[A]；中国电子学会可靠性分会第十三届学术年会论文选[C]；2018年
[2]庄俊华；靳平；陈一民；；旋转编码器在手持音频测频仪中的应用[A]；第20届测控、计量、仪器仪表学术年会论文集[C]；2018年
[3]张伟民；；集成电路接近开关的环氧树脂灌封技术[A]；第四次全国环氧树脂应用技术学术交流会论文集[C]；2018年
（作者单位：中国铝业西南铝业（集团）有限责任公司压延厂电气车间）
作者简介：周薇，1991年1月，女，汉族，重庆市，助理工程師，研究方向：PLC控制。