PLC 技术在机械电气控制装置中的应用探讨

张方辉，李奇，孟颖

（济南轨道交通集团建设投资有限公司，山东 济南 250000）

PLC 技术可以简单地理解为有逻辑、可编程的控制器，是融合计算机技术与智能技术的全新技术。这种技术能够依照实际的工作需求来完成编程任务，能够独立完成各种数据运算，同时，对于所产生的数据信息也可以进行保存。除此以外，PLC 技术还能够将输入流程模块和输出流程模块进行链接，实现立体化工作流程。在PLC 技术的发展进程中，初级阶段就是继电器管理平台的替代品，在不断的发展中逐渐应用到机电控制设备当中，随着技术的不断进步和发展，技术功能也越来越完备，应用范围也越来越广泛。但是，在实际的工作运行中，诸多问题也逐一展现，PLC 技术还需要不断地进行完善和提升，以便更好地服务于机械电气控制装置。

1 PLC 概述

1.1 PLC 的组成

PLC 的组成主要分为2 部分，一种是固定式，另一种是模块式。在PLC 技术中，CPU 是其中的核心部件，同时也需要搭配外设备编程器、I/O 输出接口、存储器，以及电源。从PLC 结构来分析，整体分为内、外2 个部分。内部主要是进行整体控制，如地址总线、电源总线以及数据总线，外部则是对控制对象进行匹配设置。

1.2 PLC 的优势

在实际的工作应用中，PLC 技术可以进行数字化运算，对操作系统整体进行控制，通过数字化技术和信号模拟，对内部的储存功能进行控制，在此基础上进行加工生产。PLC 技术实际应用的领域和范围比较广泛，如机械自动化数字控制、负反馈控制，以及机器人控制等等。在实际操作中，体现的优势有抗干扰能力强、系统搭配简便、编程语言易读、错误修改便捷、数据精准性较高等，能够为产业的发展提升经济效益。

2 机电控制装置中的PLC 技术应用原理

2.1 采样输入

在机电控制装置中，PLC 技术最基础的应用环节是采样输入，需要相关的技术人员，通过使用扫描仪对PLC 技术进行扫描，开展数据信息的收集，对于收集的数据信息进行加工处理，储存到机电控制装置内部。与此同时，这些数据的安全性较高，集中了对数据的保护，便于后续的使用。

2.2 操作过程

在收集到相关的信息数据后，进行具体的PLC 技术应用，具体的操作过程是通过PLC 技术全方位扫描采集到的信息，在依据梯形图对已知的数据信息进行复核处理，筛选出所需要的信息后，再进行系统录入。在此期间，为了实现PLC 技术对整体的把控，以及保障后续工作的顺利实施，要保持数据的原始状态和输入前后的数据一致性，进而促进系统的平稳运行。

2.3 输出阶段

在相关信息录入完成后，使用PLC 技术进行数据输出，对机电控制装置进行整体的管控。在这一环节中，对于每个环节的数据要进行严格的把关，保障数据的科学性，控制好输出工作的进展，确保整体输出结构的合理性和科学性。

3 PLC 技术在机械电气控制装置中的类型

在机械电气控制装置中，PLC 技术具体应用类型主要分为两大类，一类是FCS 系统，另一类是DCS 系统。随着技术水平的不断提升，PLC 技术的应用也越来越广泛，已经完全取代了传统的控制装置。

3.1 FCS 系统

PLC 技术在应用过程中，FCS 系统是主要的形式之一，也就是我们常说的现场总线型控制系统，主要使用的就是智能化和自动化的机械电器装置所创设的一种网络通信系统，应用性较强，能够为机械电器装置提供优质的网络系统，能够加强网络信息数据的有效传输，促进机械电气控制的生产。FCS 系统为机械电气装置提供良好的网络环境，实现了生产的智能化、自动化，进而提升了整体的装置效果，发挥了积极的作用。

3.2 DCS 系统

DCS 是集散型控制系统，是PLC 技术中的主要控制形式之一，包括分散式的控制、集中式的管理，以及对于紧急情况的处理，对整体的运行起到了监督和控制的作用。简单地说，DCS 系统的作用是为机械电气控制提供安全保障，创造平稳运行的环境，进而提升工作效率与生产效率，进而保证机械电器装置工作的最佳状态，同时，对于其中出现的问题和故障，也会第一时间发现，并做出相对应的应急处理措施，以保障系统的完整性、有序性，促进系统的正常运行。在PLC 技术应用中DCS系统发挥着积极的作用，为后续的工作发展提供了保障和依据。

4 机械电气控制装置的内涵

随着我国经济的不断发展，科学技术水平得到了有效的提升，机械电气控制装置在各行各业中得到了广泛的应用，尤其是在机械领域。随着计算机技术的普及，相比传统的工业发展模式，现代化工业发展得到了迅猛的增长。在实际的生产加工中，新兴技术得到了应用，这也是产品质量不断提升进步的关键；在机械电气控制的应用过程中，新兴技术的发展为行业提供了良好的技术基础，为发展提供了积极有利的条件，使得PLC 技术在机械电气控制装置中的有效应用奠定了基础。

在实际的机械电气控制应用中，电气控制指的是电气设备的二次控制回路。其中的重要控制组成部分主要分为6 个部分，分别是自锁回路、保持电气设备运行安全运行、连续工作的闭锁等；自动回路，在具备效率和公平的手动力；供电回路，提供电源能量；信号回路，在工作中显示线路工作状态的信号路径；保护回路，对电路与电气设备实施维修和保护；制动停车回路，依据遇到的特殊状况采取的紧急制动措施。总而言之，在整体的电气设备中，能够对高压和电气控制装置的强大电流进行控制，能够进行自动化管控。以保障在运行期间，一旦出现了问题故障，系统就会第一时间进行维修处理，防止造成严重的问题和更大的经济损失。除此以外，还可以通过信号显示，实时掌握系统运行状态，实现系统的自我保护以及自动化处理，使系统良好地运行，提升整体的生产效率。

5 机电控制装置中PLC 技术的应用

5.1 在基本控制中的应用

就现阶段的发展来看，在机电控制装置系统内中的应用，PLC 技术在整体的运行中发挥着积极的作用，是机电控制装置系统中的基本功能，为最终的方案设计进行服务，促进整体的系统运行，因此，要结合实际的发展情况，分析PLC 技术的影响因素，具体因素包括设备大小、设备信号、设备数量，以及设备类型等，对PLC技术的产生重要的影响。通过充分的了解和分析，并且依据相关的设计图纸和数据进行具体的分析，不断地提升PLC 技术在机电控制装置中的基本应用，加强对PLC技术的优化和升级，进而提高PLC 技术对机电控制装置的有效控制，为后期的发展奠定坚实的技术基础，从而为PLC 技术在机械电气控制装置中的有效应用发挥至关重要的作用。

5.2 在集成控制系统中的应用

现阶段，在市场的发展中，机电一体化技术受到了企业发展的高度重视，相比传统的机电控制装置，机电一体化技术朝着集中控制方向发展，集成控制系统建设也越来越成熟，对PLC 技术有着积极的促进作用。通常情况下，在机电控制装置的实际应用过程中，需要使用PLC 技术对电气设备和中央系统进行整体的控制，促进运行的合理性和科学性，有利于对集成系统的优化设计，对操作流程进行简单化的梳理，以便于相关工作人员更好地应用，为后续工作的开展奠定基础。在实际的工作过程中，研究人员发现这种结构形式也存在一定的问题，由于每个机器设备之间的连接较为紧密，联系较为密切系统的整体性较强，需要进行中央控制和管理，一旦发生问题，就会造成整体的系统瘫痪，维修起来也比较费时费力，对整体工程项目的发展造成严重的影响。在应对这种问题时，将PLC 技术进行集成管理，设置相应的管控系统，就可以实现自动化管理，实时获取相关的数据信息，及时地发现系统的异常行为，降低事故发生的概率，提升系统的运行效率，保障工作的梳理运行，以便于能够及时地避免上述问题的发生，进而有效地降低经济财产损失。

5.3 在分散控制系统中的应用

在实际的工程运行过程中，机电设备中分散控制装置分布在更重要的部位中，进而实现对各部分的管控，同时，将PLC 技术应用其中，就可以实现系统分散化的集中管控，更好地对机电设备进行系统的管理和控制，在此基础上，还要借助电子通信技术和计算机技术的配合，实现完整的机电设备连接，保障各个环节之间的信息交流，实现资源共享，使各个环节之间建立紧密的连接，便于集中统一的管理和控制，以保障在每个环节中能够及时有效地得到应用，方便数据的及时供应，为各个环节的发展提供便利，在生产过程中，有利于抵消不良因素的影响，健全机械电气控制系统。

5.4 在逻辑开关中的应用

在机电设备控制的应用过程中，逻辑开关对于整个编程的发展起到了至关重要的作用，是运行中不可或缺的设备，但是，由于传统的逻辑开关是需要通过继电器的各个电路对每台机器进行单独控制的，在实际操作过程中比较烦琐，不仅会消耗大量的人力物力，同时对有机电设备的控制的最终效果也有着消极的影响。随着科技的进步发展，技术水平也得到了有效的发展和提升，在PLC 技术中，逻辑开关得到了有效的应用，在传统的逻辑开关中做了很大的技术突破，实现了现在的效果和功能。除此以外，还需要把逻辑开关和PLC 技术之间建立连接，促进企业整体生产线的顺利运行，进而有效地控制各个环节，保障设备之间的有效配合，促进生产得到良好运行，为产业发展提供强大的技术支持，而提升机械电气控制的整体效果与效率。

5.5 在故障排除中的应用

在机电控制装置应用过程中，PLC 技术的发展也是需要保障的，在系统运行中，为了有效地降低出现事故问题的概率，就需要在PLC 技术应用过程中，做好故障排除，首先，要对使用的每台设备进行系统全面的检测，再通过信息管理人员进行信息的录入，帮助工作人员掌握每台设备的实际情况，从而极大地提高机械电气控制的效率和质量。

与此同时，还要结合PLC 系统的编程特征，并且结合企业发展的实际情况，对各个机电设备的运行参数进行实时调整，这样在PLC 技术运行过程中，就可以对机电控制装置进行实时管理和调控，以便于能够及时发现异常行为，工作人员在接到信息后，及时地进行维修处理，第一时间找到故障发生的具体位置。在管理人员和维修人员的修护过程中，要先查明问题原因，进行对症下药，提高维修工作的精准性，对于整体设备的运行有着积极的促进作用，能够在较短的时间内排除出发生故障的具体原因，大大提升了维修的实效性和精准性，为后续的工作运行提供保障依据，增加了机电设备的稳定性、安全性以及可靠性。

6 结语

综上所述，在PLC 技术的应用过程中，为机械电气控制行业发展提供保障，近年来，随着科技的不断发展，信息技术也有了很大程度的进步，在机电控制装置中，PLC 技术得到了合理的应用发展，为机电控制装置提供了稳定的运行和安全保障，随着信息化进程的不断推进，PLC 技术也在不断地进步和发展，逐渐实现了自动化控制。本文通过机电控制装置中的PLC 技术应用原理中的采样输入、操作过程、输出阶段进行深入的分析和了解，在此基础上，就机电控制装置中PLC 技术的应用进行了探究，通过对基本控制中的应用、集成控制系统中的应用、分散控制系统中的应用、逻辑开关中的应用以及故障排除中的应用等多方面进行分析，帮助企业节约人力资源，减低工业生产成本，进而提升产企业的经济效益，促进健康循环发展，进一步实现机电装置自动化控制效果的进一步提升，有效改善机械电气控制装置的应用，最终促进机械行业的可持续发展。