PLC技术在机械电气控制装置中的应用

张海英

（枣庄科技职业学院 山东省枣庄市 277500）

新时期下，我国科学技术及工业经济发展十分迅速，而在此大背景下，传统的机械、人力工作模式已经很难满足新时期发展需求[1]。在工业生产中，通过PLC技术的应用，可以在很大程度上环节生产关系与生产力之间面临的矛盾，因此PLC技术在当前应用十分广泛。在机械电气控制中，PLC技术可以很好地保护电气控制装置，并且能提升机械电气控制的自动化水平、高效化水平，这对于工业发展有极大帮助[2]。

1 PLC技术的概述

对于PLC技术，其总称为可编程序控制器，主要是应用存储器、CPU等外部设备，结合电源设计实现[3]。在PLC技术中，CPU设计是最关键的部分，其类似于人的中枢神经，通过CPU可以对现场输入装置进行扫描，并对编程器中用户程序、用户数据进行接收存储，从而判断电源的运行状态是否正常，并且能对PC内部工作状态进行检查，检查相关指令、语法执行状况。在存储器装置设计中，可以借助模块化子程序功能、系统程序功能来完成信息数据存储，并且用户是不能直接提取这些数据的，需要在应用中通过编程器对数据进行输入提取。

PLC技术很好的融合了自动化技术、计算机技术，其可以通过信息存储控制来达到对机械生产控制的目的，具体来说，PLC技术的优势在于[4]：

（1）做到机电一体化。PLC设备具有安装方便、质量好、重量小等优势，能将自动化系统和计算机系统融合成一体，并且PLC设备编程很简洁，可以通过语句表、梯形图来简单明了的进行表示，在极大程度上促进了机电一体化发展。

（2）抗干扰能力强。在过去的机械电气控制中，用到的装置经常会受到外界干扰，影响到机械电气控制效果。而PLC技术本身具有很强的抗干扰性能，并且PLC系统中充分用到了集成电路，能实现对各个模块的隔离，这也促进了其抗干扰性能的提升。

（3）广泛应用各类电气系统。在实践中PLC技术不仅可以用到机械生产中，还能数显对数据进行预算、处理，同时其在各类电气系统中都有良好的应用，能显著提升机械生产效能。并且PLC技术还可以与其他先进的科学技术相互结合，实现对电气控制系统的优化，保障了PLC技术的应用效能。

（4）做到自我检测。在机械电气控制中，应用PLC技术还可以对存在的问题进行自我检测，并且发出相应的报警提示，这样工作人员就可以及时掌握PLC技术应用中的故障，查明故障原因，并对其进行针对性的维护，保障了机械电气控制装置的良好运行。

2 PLC技术的主要控制类型

2.1 DCS系统

这种系统也可以称作是分散控制系统，其主要是通过微处理器实现集中显示、分散控制，属于新型的仪表控制系统，其具备良好的治理、综合协调能力[5]。DCS系统的应用可以通过一种全新的模式实现对机械电气装置的控制，并且着重应用计算机技术，做到对现场、监测站的全方位控制。在机械电气控制装置中应用DCS系统，能对分散的机械电气控制装置实现集中化管理，并且能对装置中存在的潜在风险进行隔离，保障了装置运行的安全性。总而言之，DCS系统能让机械电气控制装置呈现更加安全、稳定的运作状态，并且DCS系统能实现对各种场合的信息收集整合，能促使装置运行状态处于可控制状态，如果装置中出现故障，DCS系统就会快速获取信息数据，并对装置进行相应的调整，保障了系统处于正常的运作状态。

2.2 FCS系统

这种系统也称作现场总线控制系统，在主要是利用信息技术，实现通信网络的构建，从而对机械电气装置进行整体控制[6]。将FCS系统应用到机械电气装置中，能进一步优化其网络环境，并且FCS系统具有双向传播的功能，存在大量网络店，能将机械电气控制装置数据传输置于全新的数字通信环境下，有助于机械电气装置机械化生产能力的提升。并且FCS系统应用到机械电气装置中，还可以促进装置智能化服务水平的提升，能让机械电气项目实现自动化生产，促进了装置效果的提升。通过FCS系统的应用，还能在实现对传统单一控制技术的突破，做到控制多元化，能促进工业生产效益提升。从未来层次看，FCS系统在控制中能让机械电气装置做到理想化运作，做到双向多节点、总线式数字通讯，保障了机械电气系统控制下的高度集中完整结构，满足了工业企业发展需求。FCS系统的应用能打破以往应用对于网络的高度依赖，实现了对位置分布的合理调整，工作人员可以按照预期对机械电气控制装置的全程控制，凸显了现代机械电气控制技术的特色。

3 PLC技术在机械电气控制中的具体应用

3.1 应用于机械控制装置中

机械设备控制是企业机械化生产的关键部分，在实践中要想实现机械自动化控制，就需要涉及到很多管控设备，而传统的电气控制系统采取的是一对一配电开关，存在管理繁琐困难的局面，并且会受到各种因素影响，存在比较多的安全隐患[7]。通过PLC技术的应用，可以在很大程度上降低设备生产中的故障发生率，保障了机械自动化，促进了生产效率、安全性的提升。机械电气自动化中PLC技术主要是对故障进行自动分析、诊断，以及控制传感器、计算机系统的诊断，从而保障机械设备生产状况能真正的在PLC控制中心体现出来，这对于机械电气控制的可靠性、安全性提升有极大帮助。

3.2 应用于集中控制系统中

将PLC技术应用到编程控制系统中，可以实现对装置系统实施总控处理，并且能增强装置总控系统的应用效率[8]。在机械电气控制系统运行中，集中控制系统是很关键的一个组成部分，通过PLC技术的应用，能最大限度发挥出集中控制系统的作用。在实践中，为了确保集中控制系统的良好运作，会在系统控制中安装相应的总控枢纽，通过PLC技术可以对安装的总控枢纽进行控制，使得集中控制系统能更好的用于生产设备管控中，突出了PLC技术的应用价值。

3.3 应用于分散式控制系统

对于分散式控制，其本身具有很强的稳定性、抗干扰性，并且分散式控制系统能在部分系统设备出现故障时对其进行断电处理，防范了故障扩大、恶化[9]。分散式控制方法能做到对各种机械设备进行即时控制，这就为设备的检修提供了良好的条件。在传统的控制方式中，分散式控制的应用相对比较狭窄，而PLC技术在分散式控制系统得以应用可以很好的解决这些问题，其可以实现设备、控制系统之间的良好衔接，并且能实现不同机械设备之间的衔接，从而保证生产过程的稳定性。在分散式控制系统应用中，还需要建设相应的上级控制系统，从而对所有的分散子系统进行控制。PLC技术具有覆盖范围广，计算能力强等特点，将其应用于分散式系统中，可以很好的满足工业现代化生产需求。

3.4 应用于控制生产参数中

在开展工业生产时，必须对产品的参数进行严格控制，而控制系统要做的就是对生产参数进行优化调整[10]。在传统的控制系统中，开展生产参数控制修改、调整时，流程十分复杂，会在一定程度上影响到生产效益。通过PLC技术的应用，则可以实现对生产参数的良好控制调整。在实际生产过程中，经常会受到各种因素的影响，出现一些变量参数，这也会对产品的生产质量造成影响，不利于控制信号生成。借助PLC技术能在生产运行中发挥出数字信号、模拟信号的相互转化，这样就可以借助数字信号本身的抗干扰能力，能很好的提升控制系统抗干扰水平，防范了信号失真现象出现，能很好的保障产品生产质量。

3.5 应用于开关逻辑

在机械装置中，如果要做到电气控制，必须要做到多个开关同步作用，这就对机械电气控制装置的动力提出了比较高的要求。将PLC技术合理的应用到机械电气控制装置中，可以对开关实现逻辑控制，从而合理的应用装置中的工序。如将PLC技术应用到继电保护中，能让继电保护器朝着更加自动、高效的方向运行。PLC技术还可以通过芯片技术的应用，替换掉继电保护装置，促使其功能更加丰富。因此，在装置中应用PLC技术实现逻辑管理，能进一步促进机械电气装置的多功能实现。

3.6 应用于安全监控中

在机械电气控制装置中应用PLC技术，还可以实现对远程监控设施、设备的远程监控，能保证设备生产的自动化，同时还能掌握更加全面的生产数据信息，这些生产数据信息传输到控制中心，借助总控系统实现数据信息的统一分析处理。通过设备监测实现了机械电气设备的统一运行管理、调度，在监控系统中能实时看到监控画面，了解到设备运行、生产的具体情况，并对其开展智能化分析工作，保证电气设备可以时刻处于最佳运作状态。同时还可以将PLC技术应用于输送机中，实现对设备的智能化控制，保障了运输的安全性。在安全监测装置中通过PLC技术的应用，如果发生突发情况或者是安全隐患，则可以及时找出根源，定位故障，为检修人员提供依据。

3.7 应用于其他方面

在机械电气控制装置中，还可以将PLC技术应用于其他方面，以此推动自动化生产。

（1）可以应用于空气压缩机中，一般情况下空气压缩机是应用单片机电气控制装置，其本身缺乏良好的稳定性，会对机械功能控制、使用带来很大影响，加上单片机控制本身存在诸多缺陷，不全面。对空气压缩机装置进行处理时，通过PLC技术的应用，可以在很大程度上改善这些不足，有助于技术水平的提升。

（2）应用于通信网络及接地设计中，在通信网络和接地设计中应用PLC技术，能在很大程度上将各个环节衔接起来，有助于各个系统模块的统一管理，有助于设备整体管理效率提升。PLC技术应用于接地设计中，还可以保障系统的安全性、抗干扰能力。所以相关工作人员在进行接地设计时，需要做好科学的分析工作，结合具体情况设计合理的接地路线，避免因接地设计不合理而引起系统的合理应用。

3.8 PLC技术应用的相关注意点

在机械电气控制装置中应用PLC技术时还应该特别注意以下几点：

（1）技术设计方案。PLC技术的应用需要和机电设备参数很好的结合起来，并且要注重优化设置，以此保证PLC技术应用的可行性、科学性。

（2）在对方案进行审核时，要保障相关方案能满足机械设备的使用标准，从而确保机械设备可以最大限度的完成生产任务。

4 总结

总而言之，在机械电气控制中PLC技术发挥着十分重要的作用，PLC系统综合了计算机技术、自动化技术的优势，可以稳定的控制机械电气设备及生产线，正是由于PLC技术本身的良好优势，使得其在机械电气生产中具有良好应用，这对于机械电气领域的发展有极大帮助。因此，在实践中需要进一步上提高对PLC技术的研究，不断优化其性能，从而为工业发展提供更大的指引。