机械电气控制装置PLC技术的应用研究

辛纪威

（华北理工大学机械工程学院机械系，河北 唐山 063200）

经济的迅猛发展使得社会对于劳动力效率要求提出了更高的要求，很显然传统的纯机械模式已经很难满足需求，不能彻底解决现在高强度的工作条件下生产关系与生产力之间的矛盾。从我国当今的经济发展进程来分析，工业领域中最起码在机械化电气控制方面，PLC技术已经日趋完善。这个控制技术虽然可以称得上是个新技术，但其在机械电气控制装置方面的运用却得到了其他技术无法比拟的效果，尤其是在提升生产效率和满足生产需要方面，这对于企业来说无疑是一件好事，同时PLC技术我国现代化工业进程来说也有不可忽视的作用。

1 机械电气控制发展现状

二十世纪九十年代之后，为顺应经济发展形势，自动化技术就不得不进行第三次技术发展。前两次的发展分别是以微电子技术为基石，模拟信号为导向的控制系统与以高速运行计算机为基石，I/O功能模板为导向的控制系统。而第三次自动化技术发展是以现场总线技术为基石，计算机、通信和控制技术集成为导向的控制系统。这些控制系统发展得到的最终结果就是编程控制器的产生，也就是所说的PLC。

早在二十世纪七十年代，PCL就在工业领域开始了应用，在汽车工业的运用尤为成功；那么进入九十年代，也就是自动化技术第三次发展的过程时，PLC的功能得到了极大的提高，无论是运算速率还是控制功能都达到了一个新的阶层，也就是向着仪表到电气到计算机控制一体化的方面行进。就现在的形式来说，生产产品是连续成制性的，因此以PLC为基础的PID和DCS也将得到大范围的运用。而建立在PLC技术上的控制系统将不单单是一个基础系统，它将是一个崭新的综合性控制系统。

2 PLC技术的主要类型

（1）DCS集散型控制系统 。这是PLC技术，顾名思义其起到的作用就是对于机械电气控制装置的分散式控制。对于这种控制方法，其最大的优点就是可以把可能出现的风险降到最小，等于就是把装置之中未知的风险区域给划分出来，以此来做好切实的作用。

一般来讲，DCS系统它从创造伊始就是为了保证机械电气控制装置的平稳运行，并据此来达成有效运用的目的。并且DCS系统是由PLC技术混合组成的，这也就意味着DCS系统可以依靠计算机来精确的获取各地传来的信息并进行适当有效的处理。最终保证对应的控制装置可以到最完美的状态。要是机械电气控制装置产生了一些故障，那DCS系统这种分散性控制的好处就会立刻展现出来，系统将在瞬间得到故障信息并自动调整控制装置来隔离相应的故障区域，如此就将最大的减少故障对于整个装置的影响。

（2）FCS现场总线控制系统。与DCS系统一样，FCS也是运用在机械电气控制装置的一种重要表现形式，而这个系统的重要作用依旧是确保机械电气控制装置可以实现自动化发展。其目的则是通过PLC技术建造出一个全新的通信网络，一个直接具有很强实用性通信网络。这种通信网络构建成功之后，其具有的数字通信以及双向性的特点就会直接给机械电气装置提供了十分优越平稳的网络发展大环境，并最终使得这些对应的装置可以在平稳的网络环境下进行大规模运用，这也就达到了优化机械生产的目标。但是从整体角度看并不需要构建什么全新通信网络。

因为FCS系统本身在机械化电气控制装置之中就是为了提供优越的网络性服务，这同样可以促进相应的装置功能可以在网络环境下更加趋向于智能化的发展，并以此来完成相应的任务，将设施的应用效果大大提升。

3 PLC在电气控制装置中的应用

PLC技术是控制系统方面的技术，它最基本也是应用最广的控制就是开关量逻辑的控制，开关量逻辑控制技术一直是继电器电路支持的，但是PLC技术的出现在一定程度上取代了这一传统技术，并实现了次序与逻辑同步控制。开关量控制技术影响的不单单是一台设备，它影响控制的是一整条生产线。实际上在工业领域的生产过程中，变量太多了，包括温度、空气湿度等等，它们一旦出现工业生产的效率就一定会受到或多或少的影响，那么应用PLC技术就可以很好的解决掉这个问题。

（1）集中式控制应用 。集中式控制系统的中心依旧还是PCL系统，只不过在这个功能较强的PCL系统主体之上再增加一些其他的设备，这些设备相互间由一定的运行顺序以及组合方式来形成一套既定的程序。在这个集中式控制系统的组成上我们可以清楚的看出建造单一的PCL系统性价比并不高，集中式系统处理成本较低以外，运行效率也很高。那么好事也不可能都让这个系统占了，集中式控制系统有一个致命的缺陷。

（2）分散控制系统应用。对于分散控制系统来说，可以和集中式控制系统进行比较研究。分散控制系统中所有的控制对象都是各自为营，但是PLC之间是可以通过传递相应的信号来达到连锁效应的效果，并最终完成分散控制系统的控制任务。分散控制系统运用的是多个生产线的控制方法，而这些生产线都是通过数据来进行连接的，因而不同对象的PLC控制也是不同的。所以当某个对象出现故障时，对于其他生产线没什么影响，更谈不上影响整个生产过程。

（3）运动控制应用 。在整个电气控制系统之中，传统的控制模式是向控制对象直接进行作用。但新型的控制模式则不然，它是通过运动模块来主导，也就是通过运动控制来实现其相应的任务，因而PLC成批的被运用到运动控制中。对于数据来说，PLC可以有大量的处理方法，除了传输、运算以及变更等简单方法，还可以对数据进行收集及分析。

4 结语

综上所述，对于PLC技术而言，无论是在技术含量上还是对应的设备质量上都有着很高的要求。这就需要机械电气控制装置能够对PCL实行相应的保护措施，而这对于机械电气控制装置的自身进化来说也可以起到相应的技术支持，或者是直接的优化作用，提高运行过程中的精确性以及稳定性，并对企业的生产起到极大的促进作用，进而促进我国工业领域的发展。

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