运用PLC和SQ对系统三维运动的自动控制分析

运用PLC和SQ对系统三维运动的自动控制分析
摘要随着社会的进步和科技的迅速发展，我国的工业也开始了飞速的进步，在工业过程的控制中有着许多的三维运动控制现象存在，对于这类系统来说，它的运动特征到底有哪些，这将是一个相当值得探讨的问题。

随着SQ以及PLC 这类自动控制技术的发展，人们发现将这类技术运用于对系统三维运动中能够达到一个惊人的效果，因此本文将就运用PLC和SQ对系统三维运动的自动控制分析进展开论述。

关键词PLC；SQ；系统三维运动；自动控制；控制器；编程
在工业进行的一系列过程之中存在着相当多的三维运动，就好比说在工厂的车间里面有金属切割机床，机床的系统里面就有刀具的运动；在污水处理厂里面有移动罩桁车在运动；牛头刨床的工作台运动；行李传送系统的运动；电梯的上下运动；桁车的起吊工件运动以及三维运动混合机的运动，这些机器设备的运动都属于三维运动的范畴。

一般这些机器的运转都是依靠工人手动的操作，可是手动操作致使生产力的水平相对低下，工人的工作负荷也相对较大，因为这些运动都具备一个同样的特点，那就是要求被控制的目标在三维空间之内依照一定规律进行运动。

目前具有一些比较先进的三维控制系统，这些系统就大多是针对一个具体的被控制目标而进行控制的，现在还没有对其进行一个总体而统一的控制，还没有一套完整的软件能够对三维系统的控制采取一个普及和应用的方法。

而因为PLC和SQ技术能够对所有的三维运动进行一个简单的控制，可以达到手动或者是自动控制的效果，用户只需要对这两项技术进行一个简单的设定就达到控制的要求，所以采取PLC技术以及SQ技术对于进行系统三维运动的控制具有相当重要的意义。

1 控制的目标
如果在一个系统之中存在着三维运动，那么在可以将执行元件设定在原点的位置，而沿着x、y、z轴的方向的运动距离就是a、b、c，如果用户想要使执行元件抵达到规定的位置之上，就可以使用两种方式来达到该目的，其一就是在这个规定的位置之上，设置三个相应的方向的限位开关，以保证系统可以逐个的进行单维的运动，也能够进行三维的混合运动，当执行元件一旦到达了限位开关位置时就会马上停止这一维的运动。

另外一种方式就是依照运动部件所用的行程来计算出时间，或者可以通过经验来对数据进行参数的修正工作，依据这种方式来对执行元件的运动进行控制。

从以上的这种情况可以看出来，采用该设计程序对系统执行工作，可以通过手动或者自动的方式来到达需要的位置，由于采用了时间的控制和精度的较差，所以才会采取限位开关这种控制方式。

2 PLC和SQ对于三维运动的控制方法
随着社会的进步和科学技术的发展，越来越多的产品与科技出现在了人们的生活当中，给人们的生活与生产都带来了极大的便利，而在这些产品出现的同时，
也产生了很多的问题，例如很多的产品都具有三维运动的特点，而对于三维运动我国基本上都是采取的人工操作，人工操作不仅仅是生产力水平低下，更多的是工作人员的负荷量相当的大。

这些问题是产品本身对于我国科技能力的极大考验，经过我国各界人士的不懈努力，在对于三维运动的自动控制方面已经有了新的突破。

PLC以及SQ相对于其他的控制系统而言，它们能够做到对一切的系统三维运动做到手动或者是自动的控制，现在在生活中的各个方面都能够看到系统三维运动的出现，比如在飞机、地铁等地方的行李传送系统上面；电梯的传送系统。

因而PLC和SQ的存在对于现在的科技水平来说是一个可以为人们的生活提供极大便利，提高许多成本的一项良好方式。

在行李传送系统上，为了对行李系统进行实时的控制，使工作人员的工作效率得到极大的提高，许多的大城市已经开始使用PLC了。

行李处理系统主要是采用的分散式的控制原理，它可以将控制柜和监视中心里的计算机连接在一起，通过在PLC里面的功能块，将监视用的计算机和PLC之间以网络的方式进行连接起来，并进行信息之间的传递，以及网络控制、程序的装卸、数据采集和在线的远程编程等工作，它具有相当完善的远程控制和故障监视报警以及信息采集等功能，在监视中心里可以对行李传送过程中出现的各种问题进行及时有效的处理与解决。

对于三维运动的控制，一般有PLC控制和单片机控制这两种方式，可是由于单片机多数时候都是用于轻工业和智能测控这些场合，而三维运动的环境比较差，污染严重、震动强以及粉尘大，所以这类运动不太适合采用单片机来进行控制。

而PLC有着可靠性高、适用范围广泛、结构较为灵活以及成本低和体积小、重量轻、耗能低等显著优点，所以一般情况下更多的人都会采用PLC来进行控制。

其具体的控制程序设计如下：
1）对于系统手动或者自动方式的选择，参照下图内容，系统中停止按钮（SB7）未曾按下时，图中的X015常闭出点会出现闭合，这时候主控就会接通，而SA1打开时，图中的X00常闭触点则会处于闭合状态，对跳转指令执行，这时的程序会转至P0后的自动型程序，而在SA1合上时，X00常闭触点则会打开，不会跳转，这是手动程序会执行。

2）执行元件在沿着Y轴的方向在前进和后退中的控制
如下图所示，在朝着Y轴的方向前进的按钮SB3被按下时，图中的线圈Y002会通电，同时进入自锁状态，而KM3会接再沿着Y轴的方向前进中接通具有执行功能的元件，在其到达设定位置时会碰触限位的开关（SQ3），这样就会使得X011线圈通电，而它的常闭触点会断开，相应地Y002线圈也会失电，这时候的执行元件会继续压着Y轴的方向前进。

相同的道理，在按下按钮SB4（沿Y 轴后退）的时候，能够达到执行元件后退（沿Y轴）的目的。

3 PLC和SQ技术对系统三维运动的应用
某一污水处理厂具有移动罩滤池系统，该污水处理厂以前使用的是继电器的接触器控制，采取的是手工的操作方式，这种方式的自动化程度相对就比较低，更加由于受到环境的影响，导致设备常常出现问题，工作效率也不高，仅仅为30%，使得许多的维护人员都对该设备失去了原有的信心。

为了提高工作效率，唤回维护人员的工作信心，该污水处理厂的电器系统进行改造工作是势在必行的。

针对这原有系统不足的地方，该污水处理厂从电气的控制方案和元器件的选型以及石化系统的现场环境等许多的因素进行了深入的了解与分析，最后对移动罩滤池采取了电气化的改造，而从PLC开发出来的三维运动控制系统应用到了这项设备上之后，系统的控制电路得到了极大的简化，而且控制柜的体积也变得不到以前体积的50%，可靠性和稳定性都得到了极大的提高，实际的操作也变得相当简单起来，这对于整个污水处理厂来说是一项极为重大的突破。

自从2007年污水处理厂进行改造工作一直到现在为止都还未出现过任何故障，它不仅极大的提高了工作效率，使工作效率达到了100%的高度，更是唤回了维护人员的工作信心，使整个组织的凝聚力更为加强，让组织开始了新的发展。

而且通过了解得知，如果工厂里面的三维运动混合机的控制系统采用PLC和SQ技术开发出来的三维立体运动的控制系统程序之后，这种系统的控制电路将会得到极大的简化，控制柜的体积也将会变小，体积仅仅是以前控制柜的体积的37%，它的可靠性和稳定性都将得到极大的提高与增强，实际的操作也将变得非常方便。

在2011年的10月份，某一公司采用了该技术对三维运动的混合机进行了改造之后，直到今天这项设备都还没有出现过任何的故障，该系统工作的安全性、稳定性以及可靠性都有了相当大的保障，在业界里面都受到了一致的好评。

4 结论
在对工业的现场之内的三维运动系统进行勘测后得知，采用PLC和SQ技术来对进行三维运动的目标进行了控制之后，使用该系统的用户只需要根据自身实际所需要的控制要求来对行程开关所在的实际位置进行改变就可以实现实时的控制，而且相对以往是手动操作方式或者是其他系统的操作来说，PLC和SQ 技术的系统控制更加能够提高控制的稳定性以及精确性，而通过了实际的验证和应用得知，这种控制方式在实际的运用当中能够达到相当良好的效果。

由于在工业进行过程中的三维运动控制多是采用的继电器接触器来控制的，这种控制手段的可靠性和稳定性都没有使用PLC和SQ来的高，所以为了工厂和企业的利益考虑，采取PLC和SQ来对系统三维运动进行自动控制实在是一个极为明智的举措。

参考文献
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