讨论机械电气控制装置中PLC技术的运用

刘辉 中国计量大学现代科技学院

控制系统在装置中具有至关重要的作用，要求其具有稳定、精确、快速和安全四项特性。我国机械电气装置已全面朝向自动化、智能化发展，在此领域中，PLC技术广泛运用其中，之所以PLC能区别于一般微机控制系统，直接应用于工业环境，最重要的特征是：该技术具有很强的抗干扰能力，广泛的适应性及适应范围。

1 PLC的概述

1.1 PLC的概念

PLC（Programmable Logic Controller）即可编程序控制，是一种计算机的自动控制装置。该装置是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型机械或生产过程。

可编程控制器是在电器控制技术和计算机技术的基础上开发出来的，并逐渐发展成为以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术、通讯技术融为一体的新型工业控制装置。

1.2 PLC的优势特点

作为专为工业控制而设计的装置PLC具有以下一系列明显的优点：

抗干扰能力强，可靠性高；适应性强，应用灵活；编程简单、容易掌握；

控制系统设计、安装、调试方便，工作量少；维修方便，维修工作量小；体积小，能耗低。

1.3 PLC的结构原理

PLC基本组成部分包括CPU、RAM、ROM、和输入输出接口电路，其内部采用总线结构，进行数据和指令的传输。

PLC的工作原理是建立在微机工作原理之上的，按集中输入、集中输出、周期性循环扫描的方式进行工作。整个工作过程分为五个阶段：自诊断、与编程器、计算机等的通信、输入采样、执行用户程序、输出刷新。顺序完成这五个阶段的过程被称为一个周期，周而复始以循环扫描方式工作，正常的输入输出处理是在扫描周期内的某一个阶段进行的。对于中断处理子程序中有关信息的输出可利用专门的硬件或软件去立即执行。

1.4 PLC发展趋势

现今PLC技术，向着高集成度、小体积、大容量、高速度、易使用、高性能方向发展，成为一种应用场合最多的工业控制装置，在各种生产机械和生产过程的自动控制中已经被广泛应用。

随着PLC功能的逐步增强、不断创新，现在的PLC技术可以进行模拟量控制、位置控制，实现远程通信功能，实现柔性加工和制造系统。因此有人将它称为现代工业控制的三大支柱之一。

2 机械电气控制装置中PLC的应用

2.1 控制形式及程序设计

电气控制系统是指由若干电气原件组合，用于实现对某个或某些对象的控制，以保证被控设备安全、可靠地运行，其主要功能有：自动控制、保护、监视和测量。

PLC技术应用在机械电气控制装置中可以弥补机械电气装置存在的不足，提高装置水平，目前使用的控制形式分为两类：即DSC集散型控制系统和FCS现场总线型控制系统。

PLC程序表达方式有梯形图、指令图、逻辑功能图和高级语言这最基本的四种。

2.2 具体应用及注意

目前机械电气控制系统的自动化基本是由PLC技术支撑。机械电气控制装置中的PLC技术在设计应用时，要依据整体控制系统各方面因素的影响与联系。根据具体的分装器进行具体的控制系统的选择，结合结构的特点，考虑实际环境及各方面因素，遵循最简最优的原则进行选择与设计。对于计算机网络控制设计来说两个重要环节分别是计算机通信设计与网络控制设计，通过完成这些设计达到机械电气控制系统的自动化水平，实现对电气的控制。

3 结束语

PLC技术应用在机械电气控制装置中，提供完善的技术支撑。使控制系统具有更为完善的功能性，达到不断改进装置，优化装置的目的，提升装置运行的稳定性，降低故障率，是使在实践中发挥更大的优势，完成工作任务，进而促进生产企业的生产和加工有序进行，因此PLC技术与机械电气装置的良好结合是利于工业发展的应用，促进者工业整体技术的发展与创新。

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