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電氣設(shè)備自動化控制過程中PLC技術(shù)的應(yīng)用

2022-02-16 02:31鄒剛
科技創(chuàng)新導(dǎo)報 2022年19期
關(guān)鍵詞:電氣設(shè)備編程生產(chǎn)

鄒剛

(江陰興澄特種鋼鐵有限公司 江蘇 江陰 214400)

PLC技術(shù)是由20世紀(jì)60年代美國所推出的可編程邏輯控制器衍生而來,由最初只是用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器控制裝置,到現(xiàn)在逐漸成為自動化產(chǎn)業(yè)的核心部分,PLC技術(shù)已經(jīng)是一門非常成熟的技術(shù)。隨著全世界計算機技術(shù)的不斷發(fā)展,PLC技術(shù)并不止步于邏輯控制,對過程控制也已經(jīng)有了非常成熟的技術(shù)指引。

1 PLC技術(shù)

1.1 PLC技術(shù)自身的發(fā)展優(yōu)勢

首先,PLC技術(shù)作為發(fā)展很長時間的一門技術(shù),協(xié)助電氣設(shè)備生產(chǎn)完成全面自動化,可以說其發(fā)展成熟、覆蓋面積廣、適用性高。其次,PLC技術(shù)的應(yīng)用不僅能大大減少工廠人力資源的輸出,而且也能夠有效提升電氣設(shè)備生產(chǎn)效率,提高電氣設(shè)備生產(chǎn)質(zhì)量[1]。如圖1所示,PLC 技術(shù)的操作簡單,整體結(jié)構(gòu)的設(shè)置條理清晰,整個配件非常的簡潔,很是實用。但是,其功能卻并不簡潔,可以輕松地幫助編程人員完成自動化進(jìn)程,而且編程編寫過程容易,只需要合理使用目前市面上的PLC 機,就可以完成電氣設(shè)備自動化控制過程。最重要的是,PLC技術(shù)相比于專業(yè)的操縱過程,它不需要過多專業(yè)的設(shè)備,只要有一臺PC端,無論在哪里,都可以進(jìn)行編程的編寫。

圖1 P LC 技術(shù)操作過程

除上述內(nèi)容以外,PLC 技術(shù)還有一點優(yōu)勢就是修改方便。一般的機械控制系統(tǒng)都是固定的操作裝置,即使先前非常先進(jìn)的自動化操作終端也只是固定的模式。但是,PLC 技術(shù)將可變性加入到了自動化生產(chǎn)當(dāng)中,尤其是電氣設(shè)備自動化控制過程中,生產(chǎn)者力求生產(chǎn)快捷,所以對操作手法及順序的要求也很高。而技術(shù)是通過實踐一次又一次來完善的,PLC 技術(shù)就為這一次次的改變提供了契機,工作人員只需要在電腦上更改不同的編程,就可以實現(xiàn)操作臺上不同的生產(chǎn)方式,以此不斷改進(jìn),得到最快捷、最高效的電氣設(shè)備生產(chǎn)方式。PLC技術(shù)還可以通過完善的控制系統(tǒng)對電氣設(shè)備的開關(guān)進(jìn)行控制,保護電氣設(shè)備不受機械性損傷,延長電氣設(shè)備壽命,減少設(shè)備生產(chǎn)資源消耗[2]。

1.2 PLC技術(shù)背后的發(fā)展動力

PLC 技術(shù)之所以能夠發(fā)展至今,就是有中國計算機行業(yè)的大力支持。雖然中國此類技術(shù)起步晚,但是基于中國目前人力資源旺盛,計算機技術(shù)普遍,所以,即使對于國外來講,PLC 技術(shù)已經(jīng)算不上高端發(fā)達(dá)的技術(shù),但是這樣新型的發(fā)展動力出現(xiàn)在中國,就是可以與國外的生產(chǎn)力匹敵。除此之外,現(xiàn)代大企業(yè)的生產(chǎn)需求遠(yuǎn)大于人工生產(chǎn)供給,所以,國家企業(yè)高瞻遠(yuǎn)矚,愿意為PLC 技術(shù)提供充足的資金,將其引入電氣設(shè)備自動化生產(chǎn)鏈中,這為PLC 技術(shù)在中國的發(fā)展提供了實踐發(fā)展的機會。隨著企業(yè)生產(chǎn)的更新,以及中國逐年來計算機行業(yè)的高速發(fā)展,行業(yè)積極邀請計算機優(yōu)秀人才改進(jìn)PLC機的性能,企業(yè)爭先跟進(jìn)時代步伐,實現(xiàn)自動化生產(chǎn),催生PLC技術(shù)在國內(nèi)逐步應(yīng)用成熟。

1.3 PLC技術(shù)的發(fā)展趨勢

雖然,對于目前國家企業(yè)來講,PLC技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟,但是從根源來講,中國目前很大一部分PLC 技術(shù)都來源于國外,包括PLC 機的生產(chǎn)技術(shù)都是從國外引入的。PLC技術(shù)對于國內(nèi)電氣設(shè)備自動化控制行業(yè)有著相當(dāng)重要的影響,幾乎從目前生產(chǎn)設(shè)備自動化這一大的改變來講,都應(yīng)該歸功于PLC 技術(shù)的引入。所以,對于PLC技術(shù),目前最為重要的發(fā)展趨勢有以下兩個方面。

一方面,國產(chǎn)PLC 技術(shù)要加大力度開發(fā)。雖然目前國內(nèi)所引入的PLC技術(shù)已經(jīng)基本實現(xiàn)大眾化,但是,為了防患于未然,而且為了中國在未來不再面對類似于華為芯片事件的窘迫困境,中國應(yīng)該潛心研究屬于自己的國產(chǎn)PLC技術(shù),研發(fā)更為完善且先進(jìn)的PLC機,為未來做準(zhǔn)備。另一方面,目前引入的PLC 技術(shù)已經(jīng)得到了很好的發(fā)展,除了根本上的來源問題,對于國外研究來講,單從PLC 機在電氣設(shè)備生產(chǎn)自動化的作用上來講,已經(jīng)沒有什么潛力和發(fā)展的余地了。所以,企業(yè)應(yīng)該再次帶有前瞻性的眼光去看待工業(yè)生產(chǎn)自動化行業(yè)的發(fā)展,將現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造出來的先進(jìn)技術(shù)與PLC技術(shù)相融合,跟緊信息技術(shù)發(fā)展的腳步,期待能碰撞出不一樣的火花[3]。

2 電氣設(shè)備自動化控制過程中PLC技術(shù)的應(yīng)用

2.1 PLC 技術(shù)基本優(yōu)勢對電氣設(shè)備自動化控制行業(yè)的影響

初代PLC 技術(shù)是引發(fā)電氣設(shè)備自動化控制的引子,從最開始單純引入進(jìn)行機械性操作,現(xiàn)在的PLC技術(shù)已經(jīng)在電氣設(shè)備自動化控制方面取得了里程碑式的成就。如圖2數(shù)據(jù)所示,PLC技術(shù)的應(yīng)用在中國市場中可以說是大放異彩,其行業(yè)的市場價值也在不斷地攀升,有望成為中國自動化行業(yè)的領(lǐng)軍技術(shù)。它基本上幫助中國開展了第一次生產(chǎn)全自動化革命,讓設(shè)備生產(chǎn)在信息化時代中取得了階段性的新成就,是中國電氣設(shè)備自動化控制的核心力量。它讓中國的電氣設(shè)備自動化控制過程更加經(jīng)濟實惠,自動化控制電氣設(shè)備生產(chǎn)使得產(chǎn)品的成功率更高,電氣設(shè)備的細(xì)節(jié)處理更為精密,這減少了許多不必要的原材料浪費,減少了資金輸出。而且加入PLC 技術(shù)之后,電氣設(shè)備自動化控制過程對人力資源的沖擊會加大行業(yè)內(nèi)部技術(shù)人員的內(nèi)部競爭,從而競選出技術(shù)更加成熟的工作人員,增強企業(yè)的競爭能力,以此形成“內(nèi)卷”現(xiàn)象,提升行業(yè)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),推動電氣設(shè)備自動化控制的進(jìn)步。

圖2 我國P LC 市場規(guī)模

PLC技術(shù)的發(fā)展與電氣設(shè)備自動化控制的發(fā)展息息相關(guān),除了將電氣設(shè)備自動化控制生產(chǎn)過程的機械操作作為其基礎(chǔ)的功能之外,還可以衍生出更多的便捷功能,如對機器的自動歸位、自動安裝、自動清潔等都只需要設(shè)計相應(yīng)的編程即可。除此以外,電氣設(shè)備自動化控制過程可以通過PLC編程來調(diào)整電氣設(shè)備零件安裝精度,使得電氣設(shè)備自動化控制過程不斷優(yōu)化,產(chǎn)品質(zhì)量不斷提升[4],這就相當(dāng)于快速培養(yǎng)一個技術(shù)高超的在崗40年技師,性價比極高。

2.2 PLC 技術(shù)發(fā)展對電氣設(shè)備自動化控制過程未來發(fā)展趨勢的影響

PLC 技術(shù)的發(fā)展實質(zhì)上還是計算機行業(yè)的發(fā)展,而且只能是計算機行業(yè)應(yīng)用范圍中的一小支,即便如此,它已經(jīng)為中國自動化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了不少的便利。現(xiàn)在,信息化時代仍然處于現(xiàn)在進(jìn)行時,而對于從國外引進(jìn)的PLC 技術(shù),還有很大的發(fā)展空間,所以,未來PLC技術(shù)的發(fā)展方向?qū)﹄姎庠O(shè)備自動化控制過程的發(fā)展方向有著決定性的影響。

PLC 技術(shù)目前的使用原理依然很簡單,由于人們生產(chǎn)的技術(shù)及制造零件的技術(shù)都高于原先水平,所以它們共同配合達(dá)到了今天的技術(shù)。但是,中國要追求的不僅是現(xiàn)在的安逸,而是長遠(yuǎn)的發(fā)展利益,所以,中國應(yīng)該利用現(xiàn)有的技術(shù),重新定義PLC技術(shù)的發(fā)展,將現(xiàn)在放在機器人研發(fā)上面的重心偏移一點給予PLC技術(shù)的開發(fā)。這種開發(fā)不是說國外已經(jīng)有這種技術(shù)了,所以國人重新打破這種規(guī)則來研究屬于中國的PLC技術(shù),那樣對于電氣設(shè)備自動化控制來講就有些“閉關(guān)鎖國”的意思了,中國應(yīng)該根據(jù)目前新型的先進(jìn)的通信工程,將PLC技術(shù)融入先進(jìn)的通信系統(tǒng)中,找尋如何能夠更加靈活、便捷地去操控機械手臂的方法,然后研發(fā)出新的產(chǎn)品,以此展示國內(nèi)PLC 技術(shù)的進(jìn)步。因為機器人確實造價太高,而且技術(shù)有待開發(fā),很多試點只是嘗試開始進(jìn)行機器人完全代替人工生產(chǎn)設(shè)備,但是,作為企業(yè)自身,應(yīng)該要深刻地認(rèn)識到當(dāng)前中國已有的電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)在未來十年都將是工廠設(shè)備生產(chǎn)的主流。但是,如何在2035年讓電氣設(shè)備自動化生產(chǎn)符合一個社會主義現(xiàn)代化國家的標(biāo)準(zhǔn),如何響應(yīng)國家建設(shè)、提高科技實力,計算機機器人只是一個大方面,真正應(yīng)用于實踐設(shè)備生產(chǎn)的PLC技術(shù)的優(yōu)化進(jìn)步更能體現(xiàn)中國的進(jìn)步。因此,PLC技術(shù)的優(yōu)化勢在必行。

企業(yè)要對此加強重視,腳踏實地研究真正符合現(xiàn)實生存環(huán)境的方法。當(dāng)然,能夠?qū)崿F(xiàn)機器人完全代替人類操作是最好的,如若不然,踏踏實實搞好現(xiàn)有技術(shù)則是最好的選擇,完全不必著急追趕,牢固的基底是建設(shè)的根基??梢匝埇F(xiàn)代先進(jìn)的計算機技術(shù)的專業(yè)人才加入編程設(shè)計隊伍,或者PLC 機的生產(chǎn)廠家可以集結(jié)優(yōu)秀的計算機技術(shù)研發(fā)型團隊,向他們購進(jìn)好的優(yōu)化PLC 技術(shù)的創(chuàng)意,或者是以PLC 機背后的技術(shù)為基礎(chǔ),研發(fā)出新的機器以代替PLC機,將電氣設(shè)備自動化生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)從固定的PLC 機時代脫離出來,開拓一個新的方向,給予電氣設(shè)備自動化控制產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新契機,讓他們能夠去嘗試適合自己跟進(jìn)時代而不脫離時代的新技術(shù),通過實踐提升生產(chǎn)線上的科技實力[5]。

2.3 PLC技術(shù)與自動化控制應(yīng)用相結(jié)合所創(chuàng)造的未來

現(xiàn)代社會的科學(xué)技術(shù)最終都將與AI技術(shù)相融合。電氣設(shè)備自動化控制過程在不久的將來將會融入大量的智能信息,PLC 技術(shù)也不再是簡單編程就可以操縱的技術(shù),它會在智能系統(tǒng)的監(jiān)測下,開始在信息庫中尋找最佳方案,然后主動輸入,進(jìn)行電氣設(shè)備自動化生產(chǎn)。而編程信息庫則是一個公開的信息平臺,優(yōu)秀的程序員們將自己的想法融入編程中供機器掃描、監(jiān)測、實踐測試,然后輸入。對于企業(yè)管理人員來講,他們只需要保證在尋找程序的過程當(dāng)中企業(yè)內(nèi)部的技術(shù)機密不會泄露、PLC機運行不會被網(wǎng)絡(luò)技術(shù)攻擊即可,這樣不僅能夠幫助企業(yè)節(jié)省很多的人力資源,減少不必要的開支,還能夠激發(fā)程序員的“內(nèi)卷”,增強行業(yè)競爭力,提升行業(yè)技術(shù)水平[6]。雖然這樣的操作只是一個發(fā)展趨勢,但是企業(yè)一定要能夠有這樣的野心和膽量去操作。例如,可以提前去組織自己的一個研發(fā)團隊,對現(xiàn)在已有的技術(shù)進(jìn)行一個提升,然后開發(fā)更為完善的PLC 編程上傳平臺,還要安排建造專門的編程測試系統(tǒng),力爭做到簡單易行,加快腳步,靠近信息化時代。在做好萬全之策之后,一定要重視在信息化時代建立好自己企業(yè)的保密系統(tǒng),為未來真正走進(jìn)信息化生產(chǎn)做好萬全準(zhǔn)備。

3 結(jié)語

PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動化控制過程中仍然處于不可替代的地位,隨著信息化時代的發(fā)展和AI技術(shù)的應(yīng)用不斷成熟,PLC技術(shù)還有很大的發(fā)展空間,需要行業(yè)技術(shù)人員去不斷探索。企業(yè)生產(chǎn)應(yīng)該要重視這一點,鼓勵研發(fā),敢于嘗試,腳踏實地搞好產(chǎn)業(yè)自動化,為中國企業(yè)的科技實力打好基礎(chǔ),為未來迎接更加先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)做好準(zhǔn)備。

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