PLC技术在机械电气控制装置中的科学应用

白立军　王向军　刘世荣

摘要：PLC技术随着科学技术的发展，在机械电气控制装置上逐渐得到应用。可编程逻辑控制器（PLC）是基于计算机信息技术和自动技术基础上的电子装置，能进行运算、程序控制、定时等方面的指令操作，通过自动控制来替代人工控制，进而对机械控制的精度和效率得到有效提高。随着机电一体化的发展，PLC技术提高了经济生产的效率。

关键词：PLC技术;机械电气;控制装置

一、PLC技术在机械电气控制装置中的应用优势

1.1操作简化

由于PLC在实际操作与运行上的发出指令直观、简单，使操作人员在对控制系统的使用上能直接理解，并且根据系统发出的命令来进行快速便捷的操作。由于操作过程只有简单的点击操作，所以使工作人员的操作难度大大降低。在此基础上，PLC技术在电气控制装置的应用有效提高了设备的自动化进程，同人为操作相比，减少了各种繁琐繁杂的工作，使整个操作过程大大简化。

1.2功能多样

PLC技术在电气控制装置得到应用后，运用事先设计好的程序来开展工作。PLC控制系统主要由顺序控制和数据采集两部分构成，并且在自动化控制系统中得到了广泛的应用。在数据的采集上，采集的信息除了传统的文字信息之外，也有采集图像、曲线等其他数据信息。通过获取这些多种形态的数据信息后，最终把数据信息转化为电气设备操作过程的运行信号，并将处理的结果在显示屏上显示，操作者根据这些讯息可以远程对电气设备的运行与工艺操作的情况进行及时了解与控制。在实际的操作过程中，如果控制装置的某一个环节出现了问题，系统为了保障装置的安全，对信号停止发送，并且自动中断生产过程，并运用报警系统进行预警。

二、PLC技术在机械电气控制装置中的应用类型

FCS系统和DCS系统，是PLC在机械电气控制中的常见类型，这两种系统的PLC各有优缺点，适用于不同工作需要的机械设备电气控制系统。

2.1 FCS系统

FCS系统是现场总线控制系统的英文缩写，是世界上最新型的控制系统。该系统的基本工作任务为本征安全、危险区域划分、易变过程和难于对付的环境。该系统实现了数字化、智能化控制，并且能够取代传统的模拟单功能仪器、仪表及控制装置。FCS系统还能够实现联网信息交互和共享，为机械设备的远程監控和操作控制提供了可能。FCS系统在机械设备自动化控制、工艺自动化控制及楼宇自动化系统中有着广泛的应用。

2.2 DCS系统

DCS系统是一种以微处理器为基础的集散控制系统，该系统同样能够实现互联网信息交互和共享，帮助用户完成远程操控和监控的目的要求。DCS系统采用控制分散、操作和管理集中的基本设计思想，相比于FCS系统更加实用于闭环控制和数据处理。DCS系统被广泛应用于硬件设备制造和生产工艺控制，并采用了冗余技术和先进的故障自诊断和自动处理技术，被广泛应用于电力、冶金、石化等行业。

三、PLC技术在机械电气控制装置中的应用

PLC技术在机械电力控制装置在应用之前，工作人员应做好机械电气控制装置使用PLC技术的方案。为了使PLC技术在机械电气控制装置中发挥作用，就要设计制定好可行的方案。

3.1确定PLC技术的使用类型

PLC技术在机械电气控制装置中的应用，首先要确定使用的PLC技术类型，PLC的技术类型在整个控制装置系统的设计使用环节上起最基础的作用，应根据机械电气控制装置的实际情况，来合理挑选PLC的技术类型。总之，在PLC技术的使用类型的选择上，要根据实际情况来选择相应的技术，这样才可以提高PLC技术的有效应用，提高PLC技术的应用价值。

3.2分析原理图

原理图在PLC技术在机械电气控制装置中起主导性作用，在PLC技术应用之前，除了确定PLC技术的使用类型外，针对PLC技术的原理图在使用之前也要进行检查分析，在确保无误的情况下方可使用原理图。原理图的分析主要把握电路图的基础电力设备，例如发动机等，用鲜明的标记在线路图的关键位置做好标注。原理图经过绘制检验之后要及时发现纰漏和缺陷，并进行电器的识别环节，查找和认清电路内部的控制电器和保护装置，避免工作人员在操作中找不到相应的器件，造成不必要的损失与事故。任何一处电路都要设置保护装置，对机械电气装置的任何一条电路进行良好保护。最后要确保电源线路供电无误，电源对机械电气装置运行提供重要的动力，来保障电流的畅通和控制装置的运行。

3.3控制开关量逻辑

PLC技术在机械电气控制装置中的应用包含开关量的逻辑控制，本身存在的继电器可以运用内部技术进行替代，从而运用逻辑程序来控制电路，将PLC技术运用到开关量逻辑上，这种控制不仅仅控制一台设备，也将开关量逻辑运用到生产上来控制生产线的运转。

3.4控制模拟量

模拟量主要是在工业生产中的变量，最大的特点是无法预测，变量主要有温度变量、速度变量等。PLC技术对模拟量可以采取有效控制的方式，主要运用在电气控制系统与电气模拟装置中，通过应用过程中模拟量转化为数字化和模拟量化，从而有效的对控制器实施控制。

3.5对系统集中性控制

在控制系统中，任何设备的使用都要经过中央PLC系统进行相关程序的调用，在这个程序上，集中式的控制系统的优点成本低和运行效率高得到显现，但是控制系统也有一定的问题，如果把其中的控制对象进行改变，对PLC系统的运行就必须停止，否则会影响其他控制对象的工作，这样的后果会降低生产效率。

3.6分散性系统控制

在系统中的每个控制对象都要经过一系列的处理才能对系统进行控制，但是机械控制的方式必须要在生产线中完成控制，在出现不同的PLC控制对象的情况下，及时停止PLC系统的运转，不会影响其他机器的正常运行，有利于系统的正常运转，确保任务的高效性，提高生产效率。

四、结语

总之，PLC技术目前已经广泛地应用于电气自动化制造与研发过程中，具有重要而强大的作用。PLC技术最基本的运行制度是微处理器，并有效结合了计算机技术、继电控制及自动化控制技术等等，有效改善了机械电气控制装置。在现代机械电气控制装置发展中，PLC技术的应用也将更加重要，更有助于显著提高机械电气控制装置应用智能化水平。

参考文献：

[1]刘凯.机械电气控制装置PLC技术的应用[J].山东工业技术，2016，（6）.

[2]程涛.PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].电子技术与软件工程，2015，（17）.

[3]王芸.浅谈PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].机械管理开发，2015，（8）.

[4]李黎，武兰江.试析PLC技术在机械电气控制装置中的运用[J].化工中间体，2015，（10）.

[5]阮国强.PLC技术在机械电气控制装置中的应用研究[J].现代制造技术与装备，2014，（6）.