PLC技术在机械电气控制装置中的应用

刘洁

摘要：目前在我国机械电气控制装置当中应用极为广泛的就是PLC技术，该技术应用后整体系统的自动化水平逐渐上升，并能够达成对设备的远程监控及操作的目标。计算机技术是PLC应用过程中必要的技术支持，只有结合使用才能对机械设备实施有效控制。在这种情况下，本文从机械电气控制目前的实际状况入手，介绍了PLC技术的内容和优点，以及PLC技术控制的方式，以PLC技术在机械电气控制装置中应用的优势为基础，探索PLC技术在机械电气控制装置中的具体应用途径，希望能够为我国相关行业的快速发展提供积极的参考意义。

关键词：PLC技术;机械电气;控制装置;应用

0  引言

在我国进入信息化时代之后，社会和经济的发展速度逐渐加快，这为各行各业带来了更多的发展机遇，工业生产行业在这种大背景下，规模不断扩大且数量也大幅度增加，虽然这能够让工业生产行业有更加广阔的发展平台，但同时也面临着更加严峻的考验，社会不断提高对工业生产的要求，所以传统的工业生产方式已经无法满足当前我国日益提升的社会需求，想要获得更好地经济效益和社会效益，工业生产企业就必须探索新的发展模式。

1  当前我国机械电气控制的实际情况

我国自进入九十年代后，自动化技术一直处于不断发展当中，可以说这一时期是自动化技术的变革时期，在这一时期出现了全方位结合的控制系统，也就是通过将现场总线与计算机、控制技术和通信技术相结合的控制方式，这是继以I/O功能为主题，高速计算机其主导作用的控制系统变革，以及在微电子技术基础上，模拟信号为主导的自动化仪表盘、电子装置变革后的第三次自动化技术的变革，也可以说是技术上的飞跃。在时代变迁以及社会的不断发展之下，控制系统也会随之发生变化，无论是在整体性能还是实用性方面能够更好的为人们提供技术支持，所以PLC也就是可编程控制器在近年来走进人们的事业。可编程控制器最初在70年代时，被尝试应用于汽车工业领域，并获得了非常理想的应用成果[1]。在经过多年的研究、应用和试验时候，其控制能力和处理速度也得到了显著的提升，因此在90年代时，电气控制相关行业也尝试应用可编程控制器来提高工作效率。在我国经济快速发展的影响下，各种产品的需求量呈爆发式增长，所以必须要采取连续、批量生产的方式才能符合市场需求，在这种情况下应用基于PLC技术中DCS控制系统以及PID回路控制成为符合时代发展趋势的有效途径。

从根本上来说PLC技术并非简单的基层体系，而是一种全新的全分布式、开放式的控制体系，其涉及的内容包括计算机、控制技术、数字通讯以及智能传感技术等。这项控制系统的出现成为机械电气控制行业进入崭新时代的标志，大大提升了我国机械电气控制技术方法的科技化及信息化水平[2]。

2  PLC技术的具体内容介绍

PLC技术也叫做可编程逻辑控制，该电子装置的应用需要与计算机技术与自动化技术结合运用，所以说组成可编程逻辑控制的基本部件都是生活、生产中较为普遍的，CPU、存储器是构成PLC的基本单元模块，可编程逻辑控制其作用不只是能够存储收集到的所有数据，还能够对所有数据进行分析和运算，最后实现利用自动化技术远程控制机械电气装置的目标，PLC技术的主要优点包括以下几个方面：

2.1 有利于实现机电一体化

一般来说可编程逻辑控制系统所使用的设备重量都比较轻，无论是安装还是使用都非常的方便、简单，所以能够很好的与互联网技术和计算机技术结合使用，在计算机技术的辅助下，对机械设备的远程开發调试工作变得更加简单，提高了机械与电气的融合程度，推动了电气与机械一体化的进程[3]。

2.2 具有较强的抗干扰能力

与传统的机械电气控制设备比较来看，可编程逻辑控制系统的抗干扰能力更强，传统的的机械电气控制设备一旦受到外界因素的不利影响，就会降低其控制系统的稳定性，导致系统无法发挥正常的控制作用，在这种情况下应用PLC技术是更好地选择，它能够改善传统控制系统的各种弊端，最大程度降低各种不利因素对整体设备及系统的影响程度。

2.3 广泛应用于各种类型的工作当中

PLC技术之所以能够在近年来吸引大众的目光，主要是因为其应用的类型十分广泛，在该技术的实际应用期间，PLC技术能够精准、详细的对数据进行分析处理，然后将最终的分析结果传送到相关的电气系统当中，以便于相关系统展开相应的控制工作。与此同时，PLC技术还能够同其他电器控制系统合作使用，真正的体现了多种技术的协调统一。

2.4 能够实现自我检测

PLC技术的另一优势就是能够利用自身系统，检测和控制机械电气控制装置的实际运行情况，当控制系统遇出现状况时，PLC能够在第一时间启动自我检测程序，对状况进行检测的同时自动报警，让工作人员能够立即发现问题和故障，并快速、及时的展开处理[4]。

3  控制PLC技术的主要方法

3.1 现场总线型控制方法

目前在PLC控制系统中最为常见且应用最多的方式就是现场总线方式，在应用现场总线技术过程中，通常会把各个机械电气设备同计算机进行直接连接，以此来达到对相关机械电子设备自动化管理的目标。现场总线技术的作用是可以建立起网络站点、控制站点以及相关设备之间的联系，使这些部分组合成一个整体的系统，与其他的控制方法比较来看，现场总线控制方法的组成结构更加简单，而且更容易操作，不需要投入过高的生产成本就能够灵活的控制相关机械电子设备。除此之外，这种控制方法能够有效提升生产技术水平及生产效率，让企业获得更好的经济效益，所以诸多机械电气生产企业特别重视对该技术的应用和推广[5]。

3.2 集散型控制方法

所谓的集散型控制方法就是把需要应用的各种机械电气设施布置于各个位置，并展开分散管理的模式，接着再采取自动化技术、电子通讯技术以及计算机技术把分散各个位置的机械电气设备进行连接，最终实现集中化管理和控制的方式。集散型管理手段依靠的核心内容就是利用通讯技术将各个部分连接起来，目的就是展开对各个部分集中管理工作，这种集散型控制方法的优势在于当某个机械电气设备突发故障时，能够大大降低整体系统受到影响的程度。除此之外，在通讯技术的连接作用下，集中管理模式也能够防止各个机械设备出现分散的情况。

4  机械电气控制装置中应用PLC技术的意义

4.1 让操作更加简单

PLC技术在具体应用过程中操作极为简便，所以降低了操作人员的工作难度，在短时间内操作人员就能够了解和掌握控制系统的基本操作流程，在发出简单操作指令后就能完成机械电气系统的各种复杂的控制工作。所以操作人员在该系统的辅助和支持下，工作负担大大减轻，同时也促进了机械电气控制装置的自动化和信息化的发展进程[6]。

4.2 丰富了技术功能

在机械电气控制装置中应用PLC技术能够在收集各种传统数字信息的基础上，对各种复杂的数据信息进行收集，比如机械电气控制装置运行的图像等，并且将多方面收集的数据信息展开综合、细致的分析和处理，在得出最后的结果之后，通过屏幕进行反应，工作人员将屏幕显示的數据作为控制远端电子设备的依据。当电气设备在运行期间遇到问题时，PLC技术能够及时检测出来，并自动将机械设备的生产活动停止，利用报警设备把故障传达到操作系统[7]。

5  PLC技术在机械电气控制装置中的应用

5.1 为设计原理图提供设计依据

保证PLC技术原理图设计的精确性和合理性是机械电气控制装置应用的根本，科学、合理的原理图能够对装置性能起到提高作用，最大程度发挥PLC技术的应用价值。在设计PLC技术原理图时要与机械电气控制装置结构相结合，准确把握控制装置的类型及工作原理，使设计出来的原理图能够与装置相匹配。

5.2 选择PLC控制系统

由于PLC控制系统的种类十分丰富，所以必须要根据实际的机电设备情况来选择合理的PLC控制系统，保证整体系统的工作效率。同时这也是保证系统使用性能符合实际需求的有效措施，增加系统的使用年限[8]。

5.3 设计通信网络及接地内容

设计通信网络与接地内容是PLC控制系统中极为重要的环节，构建信息网络是为了能够建立起各个系统的通信关系，提高整个系统的工作效率。各个环节在通信网络的作用下，能够更好地进行统一管理，提高整体系统管理工作的质量。并且在通信网络支持下PLC控制系统的使用性能也更强，一般情况下其网络级别在3到4级。设计PLC控制系统接地部分，能够对系统稳定、安全的运行提供保障，让系统能够更好地抵抗不良因素的干扰，保证设备的生产效率符合实际的生产需求。进行接地设计期间，必须要考虑实际生产状况，对接地设计方案不断的优化和完善，让设计更加合理科学，避免阻碍整体系统运行的稳定性。

6  结束语

经过近年来的研究和尝试，发现PLC技术能够有效的提升工业生产的效率，所以对该技术的研发及推广力度也逐渐加大。PLC技术是在科学技术快速发展的基础上出现的新兴技术，在应用于机械电气行业后获得了十分理想的应用效果。机械电气控制装置中应用PLC技术之后能够促进装置性能的提升，保证装置能够更加稳定、有序的运行，对提高生产效率起到了十分关键的作用。

参考文献：

[1]叶勇兵.PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].内燃机与配件，2020（2）：186-187.

[2]张阅兵.PLC 技术在机械电气控制装置中的应用分析[J].建筑工程技术与设计，2019（36）：3560.

[3]汪培成.PLC 技术在机械电气控制装置中的应用分析[J].建筑工程技术与设计，2019（36）：3606.

[4]姬二飞.PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].科学与财富，2019（33）：93.

[5]陈见臣，纪帅.在机械电气控制装置中PLC技术的作用及其应用探讨[J].商情，2020（2）：197.

[6]贾纯纯，马超.在机械电气控制装置中PLC技术的作用及其应用探讨[J].数码世界，2019（8）：274.

[7]葛昆.PLC技术在机械电气控制装置中的应用实践研究[J].内燃机与配件，2019（3）：192-193.

[8]单顺彭.在机械电气控制装置中PLC技术的作用及其应用探讨[J].内燃机与配件，2018（5）：66-67.