PLC技术在机械电气控制装置中的应用微探

李璇

摘要：随着科学技术的不断发展，工业生产处于不断地发展与进步当中。近些年来，PLC技术的出现无疑为电气行业带来了福音，成为了电气行业中起到重要技术。通过PLC技术在机械电气控制装置的应用，相关的工业生产更加的便利、高效，这也是PLC技术得到广泛运用的原因。利用PLC技术，实现对工业生产的过程控制。本文从PLC技术的特点、PLC技术的工作原理、PLC技术在机械电气控制装置中的应用三方面进行介绍和分析PLC技术在工业生产中的重要性。

关键词：PLC技术;电气自动化;应用分析

0  引言

电气行业的发展对于工业生产来说十分重要，同时它也代表着一个国家现代化以及工业生产的程度。科学技术的快速发展，为电气行业的发展与进步贡献了力量，计算机技术的使用，实现了对工业生产的过程控制。对于相关的工作人员来说，他们应当学会并且熟练的使用该项技术，使得PLC技术更好地运用到机械电气控制装置当中，对于在实际生产当中可能存在的问题，应当及时进行解决，提出合理的解决方案，促进工业生产的发展与进步。

1  PLC技术的特点

PLC技术是计算机技术中的重要部分，它可以有效地实现对工业生产地过程控制，促进工业生产的有序进行。PLC技术的特点主要包括三个方面，第一，PLC技术的抗干扰能力强，并且具有自我诊断的功能，对于出现的错误信息能够及时进行识别，同时可以通过滤波、隔离以及故障检测等软件对错误信息进行诊断，进行信息的恢复与保护，PLC技术稳定性高、可靠性高，適宜复杂的工作环境。第二，PLC具有完备的系统功能，同时它还具有很强的适应能力，可以实现与工业生产之间的有机融合，满足复杂工业环境的需要，对于扩展系统功能、改变控制程序、简化管理程序具有重要作用。第三，PLC技术使用的是梯形图编程的方法，这种方式较为直观与清晰，相关的工作人员可以在短时间内掌握对该技术的操作方法。而且继电器被软件所取代，减少了接线的工作量，同时还不需要考虑节点的变位问题，对于一些所需要修改的程序，直接在硬件与软件上即可修改。软件具有耗损低、重量轻、抗干扰能力强的特点，即使工作人员缺乏一些计算机的知识，也可以进行常规的操作[1]。

2  PLC技术的工作原理

2.1 循环扫描  PLC的运作方式是不同于其他微型电脑的，它采取的方式是循环扫描的方式，PLC整个用户运行程序的时间，也就是它的扫描周期，应当小于100ms。

2.2 建立I/O映像区  定时采样与定时输出是PLC在输入输出操作中主要采取的方式，对所有输入点进行采样的时间段一般是在扫描周期的开始或者结束。对于所取得的采样结果输入到RAM区域，这样有利于之后的执行过程中获取所需要的字段信息，并且无需在现场直接采样。同样，控制信息的输出也不采取逐个产生输出的方法，而是将控制信息存储在图像区域中，扫描周期元素后集中输出图像区域中的控制信息。通过I/O图像区域的建立，PLC已经成为一个真正的数字采样系统。即使PLC在任何时候都不能实时输入和输出，目前的数字采样系统已经适合工业生产的需求。为了采样的结果足够精准，相关工作人员需要控制较短的采样周期，同时采样的频率相对较高，才能更好地推动工业生产的发展[2]。

2.3 特殊功能模板  尽管PLC技术限制了用户程序的长度，但是在工业生产中的大部分数字量也是适宜PLC技术。在工业生产的过程中，往往会出现一些问题，这也就对PLC提出了更多的要求，比如网络通信、模拟量处理、闭环控制等。对于模拟量的输入输出和简单的控制，不仅需要PLC的主CPU和部分硬件作为支撑，同时还需要通过相应的软件来实现。对于一些特殊的情况，比如涉及计算量、CPU运行时间、PLC程序的一些限制时，往往是使用较为独立的CPU模板以及相应的系统软件来完成控制任务。利用总线接口连接的方式，促进模板与PLC主CPU之间的协调工作。主CPU定期对模板发送命令，模板也定期对主CPU发送自己的状态。

3  PLC技术在机械电气控制装置中的应用

3.1 优化对系统的设计  在机械电气控制装置中使用PLC技术，为了保障PLC技术能够带来较好的效果，对系统进行优化设计是十分有必要的。第一，应当建立相应的原理图，通过图纸的设计将PLC技术能够带来的效果进行呈现，对于设计不合理的地方，还可以及时地提出解决方法，对于不合理的地方进行改正，保证设计的实用性。在一般情况下，在机械电气控制装置中应用PLC技术，建立原理图，对电路、保护环节、控制环节进行设计，保证设计的合理性，是最为重要的一步。第二，对相应的控制系统进行设计，因为控制系统的设计是较为核心的一部分，所以在设计时就应当确定好各个部分的功能，然后再逐步进行设计，最后实现各设计之间的整合，形成较为完善的PLC控制系统。第三，对通信网络进行设计。强化对通信网络进行设计，能够有效地实现机械电气控制装置的智能化和自动化，同时还能够对设备的使用情况进行实时地监控，对于出现的各种故障以及一些无法预料的特殊情况，也能够及时进行解决，保证设备的正常运行。总的来说，在对机械电气控制装置应用PLC技术时，应当严格按照设计的相关流程，发挥出PLC技术的最大效应[3]。

3.2 实现模拟量的控制  模拟量就是在生产的阶段可能出现的各种变量，在传统的机械电气控制系统当中，对于模拟量，没有较好的预测与处理的方式，因此，相关的工业生产也可能会受到这方面的影响。为了能够实现模拟量的控制，就需要对机械电气装置进行功能上的优化，通过合理地使用PLC技术，对机械电气装置当中的模拟设置加以合理的设置，可以有效地提高模拟量化和数字化的效果，进而实现对模拟量的控制，同时还可以降低一些对工作生产的因素，提高工业生产的效率，促进工业的发展与进步。

3.3 对开关量逻辑进行控制  为了促进机械电气控制装置逐渐地完善，应当在更大的程度上发挥PLC技术的作用。对于当前的PLC技术来说，它是具有开关量方面的逻辑控制的。而在传统的继电器当中，一般采用的都是内部技术，因此，需要用PLC装置来对它进行取代，来实现对电路的顺序逻辑控制。总得来说，在当前的机械电气控制装置中应用PLC技术，不应当只局限于对一台设备进行控制，应当在整个的生产线当中，接入全部PLC装置的开关量逻辑控制，实现对生产线以及组合机床的全面控制，进而提高机械电气控制装置的质量和效率，推动相关工业生产的有序进行[4]。

4  结束语

PLC技术的多优点是它成为受到电气行业喜爱的主要原因，与传统的继电保护技术相比，其控制系统具有较强的抗干扰能力，可以应用于不同复杂的工业环境，在电气行业中的应用越来越广泛。为了更好地促进PLC技术的发展，需要进行相应的改进与完善。而且相关的工作人员有必要不断地学习以及研究PLC技术，促进该项技术在机械电气控制装置中的运用，同时通过PLC技术与工业生产间的有机融合，促进工业生产的发展与进步。

参考文献：

[1]吕硕磊，王叶萌，崔钰璞，李子寅.论PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].计算机产品与流通，2019（02）.

[2]王海羽，丁钦鸿，曾欣怡，蒋未杰.PLC技术在机械电气控制装置中的应用分析[J].时代农机，2018（07）.

[3]张鑫雨，史洎隆，张晓，申永振，修文翠.机械电气控制装置中PLC技术的应用探讨[J].住宅与房地产，2018（30）.

[4]段小静.在机械电气控制装置中PLC技术的作用及其应用探讨[J].数字技术与应用，2017（01）.