PLC技术在机械电气控制装置中的应用

张 放

（东北轻合金有限责任公司，黑龙江 哈尔滨 150000）

随着时代的发展、科技的进步，以往的机械模式难以跟得上现代发展的步伐，机械电气行业开始研发各种自动化系统，PLC技术以其独特的优势，在此背景下脱颖而出，在各类型控制系统中被广泛应用。

1 PLC技术简介

PLC技术又名为可编程逻辑控制技术，其在应用过程中以计算机微处理器作为运行平台，采用计算机技术、自动控制等技术综合运用来实现控制器的，并且组成部件比较常见[1]。PLC技术可以储存收集到的数据，也可以对数据进行运算分析，进而通过自动化技术对远程的机械电气装置进行控制。

2 在机械电气控制装置中PLC系统的优势

第一、由于PLC设备重量轻，质量好，方便运用与安装，能够将计算机与自动化完美融合，极大的提高了开发工作的便捷性，进一步促进机电一体化的实现；第二、传统的机械电气控制设备很容易受到外界因素的干扰，从而干扰控制系统，PLC技术很大程度的改善了传统装置的不足，使设备的抗干扰能力得以提升；第三、由于PLC技术组件比较常见，通用性较强，其对数据的分析也很精准，能够准确的将数据结果传输到其他系统中，并且可以与其他自动化技术相融合，所以其应用类型十分广泛；第四、PLC技术相比传统控制设备更加的智能化，可以自动检查设备运行情况，当其控制设备出现了问题，能够及时发出报警信号，相关人员也能对故障及时进行处理[2]。

3 PLC技术在机械电气控制装置中的应用分析

3.1 在基本控制系统中的应用

在基本控制系统中应用PLC技术时，首先要对其控制系统进行方案设计，对于每个影响PLC技术在基本控制系统中的因素都应该进行细致分析，比如设备型号的大小、通信信息的类型、设备的数量等。

现阶段，能源供求关系紧张，能源问题直接影响我国经济的发展、社会的稳定。从路灯的能源消耗来看，每年路灯的耗电量是一个不可估量的数据，在能源节约方面，可以将PLC技术融合到路灯控制系统之中。假设传统路灯系统亮灯时间为每天的18点到次日的6点，每天每个路灯都需运行12小时，期间对于凌晨0点到4点，这个时间段路面人流较少的，路灯全开无疑是一种资源的浪费。通过利用PLC技术，可以自定义每个路灯的工作时间，比如，18点后路灯自动全部开启，0点时自动关闭五分之四的路灯，五分之一的路灯亮至早晨6点。采用PLC技术控制路灯系统，具有很高的可靠性，不仅能够实现自动控制，又能够节约能源。

3.2 在集成控制系统中的应用

PLC中央系统和其他类型的机械电气设备在机械电气控制装置中属于集成控制系统，这些设备结合相应的组合方式，通过有效的运行，形成某种指定的处理程序，具有结构简单，操作便捷的特点[3]。但又因为其结构简单，在运行当中，如果某处设备出现故障，整个系统都会停止工作。

多泵切换恒压供水系统就是运用这个原理，该系统主要由PLC、变频器、压力传感器、以及泵组组成，在系统调试时，给变频器设定一个上限频率和一个下限频率，如果用水量加大时，管道压力会减小，变频器频率上升到上限频率，这时，PLC设备会接收到变频器发出的上线频率开关信号；当用水量减小时，管道压力会增大，变频器频率下降到下限频率，PLC设备会接收到变频器发出的下限频率开关信号，因为两个信号产生的条件相矛盾，所以两个信号不会同时产生，两个信号的交替输出，使管道内的压力得到调节，官网的工作压力保持稳定，达到多泵切换恒压供水的目的。

3.3 在分散控制系统中的应用

通过PLC控制系统将分散的系统集中控制指的就是分散控制系统。分散控制系统在运行过程中，有助于维持系统稳定运行，因为分散性系统控制可以对不同的PLC进行不同的控制，控制的方式略有差异，所以当系统某一部分出现问题时，只需停止有问题的PLC，其他设备不会受到影响

火电厂的运行正是应用了PLC分散控制系统，例如长春的热电二厂机组改造，改造之后，和进口的DCS系统相比，至少节约了百分之十八的改造费用和百分之三十的维护、使用费用，再次证明了PLC分散控制系统的可靠性和稳定性。

3.4 在逻辑开关中的应用

开关量逻辑是PLC技术运用过程中必不可少的一项应用，逻辑开关的PLC技术直接影响设备的运行。当PLC技术与相关配件结合时，相当于继电器在机械控制系统中的作用，当PLC技术与逻辑开关相结合时，则可使系统中不同的设备可以有效的连接，提高系统运行效率[4]。

全自动洗衣机就是运用PLC技术中开关量逻辑的原理。采用PLC控制系统可以有效提高洗衣机的工作效率，使洗衣机能够更快的适应工作环境。与其他设备的不同之处，全自动洗衣机中，单片机控制洗衣机的洗涤和脱水模式。由于单片机的指令系统复杂，导致系统编程也会相对复杂，在设计控制系统时，需要设置电流保护、过热保护、电压保护等保护装备，不仅增加了系统复杂性，当出现故障时，也间接的增加了维修成本。然而，因为PLC技术是整体模块，在运用过程中可以自动检测、保护电路，所以PLC不仅可以克服单片机的缺点，还能在洗衣机运行过程中提高控制系统的稳定性。

3.5 PLC技术在故障排查方面的应用

在机械电气装置运行过程中，PLC技术的应用使控制系统自动检测各个设备是否出现故障，若出现故障，PLC系统会反馈各个设备的运行情况，管理人员可以通过故障信息，快速找到故障点进行维修。因此，PLC控制系统可以大大提升设备维修效率。

以数控机床为例，PLC技术在数控机床中的应用不仅仅是输出信号和输入信号，它还可以起到检测、排查故障的作用。当数控机床运行出现问题时，比如出现了“021614”号报警，同样会报警信息，管理人员通过报障信息快速定位故障点，进行修复或更换，缩短机床的维修时间的同时，也提高了机床的使用效率。

所以，PLC技术在排查故障方面，可以称得上是一项不仅成熟而且重要的技术。

4 结束语

综上所述，通过案例分析可以很直观的了解到整个机械电气设备控制过程中，运用PLC技术的重要性和必要性，融合了计算机技术和自动化技术的PLC控制系统，能够稳定的控制机械电气装置。因此，应该继续钻研PLC控制技术，不断提升运行性能的同时，促进机械电气领域蓬勃发展。