機械電氣控制裝置PLC技術應用

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摘要:近幾年，我國經濟和社會發展方面呈現出了不斷上升的趨勢，進一步推動了我國科學技術的發展，PLC技術逐漸引起了人們的廣泛關注，大多將其應用于生產中，能夠實現對生產效率和質量的提升，能夠使各行各業向著可持續的方向發展。PLC能夠有效結合計算機和機械兩種技術為一體，對編程系統進行控制。因此，本文從機械和電氣控制裝置出發，對plc技術的應用進行了全面的分析。

關鍵詞:PLC技術;機械電氣控制裝置;應用分析

一、PCL技術概述

PLC全中文名稱為“可編程序控制器”，采用了CPU、存儲器等外部設備，并且結合了電源的設計。PLC最關鍵的設計就是CPU，其功能相當于人體的中樞神經，可以通過對現場輸入裝置的掃描，將其狀態或數據進行輸入，并且能夠對編程器中的用戶程序和數據進行接收和存儲，可以診斷電源狀態是否正常，并且能夠檢查PC內部是否處于正常工作狀態，對其語法以及相關指令的執行等進行診斷;對存儲器裝置的設計能夠使系統的程序、模塊化子程序功能的應用等操作進行存儲，用戶無法直接對其進行存取，用戶在使用過程中，能夠在編程器內對用戶的數據進行輸入［1］。PLC是一種應用了電子技術的系統裝置，有效結合了自動化系統和計算機系統，其模塊設計中包含了CPU、存儲器等原件。能夠實現內部的運算，對信息進行存儲，并且能夠控制器械的生產。具體而言，PCL技術主要有以下幾個優點:

(一)實現機電一體化PCL設備具有重量輕、質量優、使用安裝便捷的特點，能夠有效結合計算機系統與自動化系統為一體，并且編程十分簡潔，能夠以梯形圖、邏輯表或是語句表等，簡單明了的形式加以體現，進一步推動了機電一體化的發展。

(二)較強的抗干擾能力以往在對機械電氣進行控制的過程中，所采用的裝置極易受到外界的干擾，PCL技術具有較強的抗干擾能力，由于PCL系統中對集成電路的充分應用，并且對相關模塊的隔離，有效提升了其抗干擾能力［2］。

(三)能夠在各種類型的電氣系統中應用PCL技術不僅能夠控制機械的生產，還能夠對數據進行處理和預算，并且能夠在各種電氣系統中進行應用，進一步提升機械的生產，除此之外，通過對PLC技術與先進技術的結合，能夠對電氣控制系統進行優化，以此來使PLC能夠具備更加廣泛的應用范圍。

(四)實現自我檢測一旦有任何問題出現于對機械電氣的控制過程中，PLC系統就會對自我進行檢測，并且自動發出警報，以此來使工作人員能夠第一時間對存在于PLC中的故障，以及故障的機理予以查明，使其能夠獲得更好地維修和防護工作。

二、機械電氣控制裝置中對PCL技術的應用

(一)DCS系統DCS系統也能夠稱之為分散控制系統，能夠利用微處理器進行分散控制和集中顯示，是一種新型的、結合了分別治理和綜合協調功能為一體的儀表控制系統。PCL技術中對DCS系統的應用，能夠作為一種全新的方式對機械電氣裝置進行控制，其對計算機技術進行了重點的應用，以此來對現場、監測站等區域進行控制，裝置中對DCS系統的應用，能夠集中對分散的機械電氣控制裝置進行管理，并且能夠分離裝置中的危險部分，簡而言之，DCS系統能夠使機械電氣控制裝置的運行更加安全、穩定和高效。并且，通過對DCS技術的應用，還能夠收集和整合各種場所的信息，使其能夠以最佳的狀態處于控制裝置中，一旦有故障出現于裝置中，DCS系統就能夠立刻對信息進行獲取，并及時調整裝置，保證系統的正常運行不會受到影響。

(二)FCS系統FCS系統也能夠稱之為現場總線控制系統，能夠通過對PLC技術的應用，對通信網絡進行構建，也就是說，機械電氣裝置中對PLC技術的應用能夠形成FCS系統，對其的應用能夠獲得良好的效果。FCS技術在機械電氣裝置中的應用，能夠使其網絡環境得到優化，并且，FCS系統能夠實現雙向的傳播，具有大量的網絡點，能夠在全新的數字通信環境中，實現機械電氣控制裝置的數據傳輸，能夠使機械電氣裝置獲得更好的機械化生產，并且，能夠進一步促進裝置的智能化服務，并且能夠對機械電氣中的項目進行自動的完成，以此來實現對裝置效果的提升。FCS控制系統中對PLC技術的應用，還能夠帶來其他的優勢，能夠對傳統單一的技術控制進行突破，實現多元化的控制，使企業能夠獲得滿意的產業效果。站在未來發展的層面來說，目前的FCS在對現場總線進行控制的過程中，可以使機械電氣裝置能夠獲得理想化的運行，能夠以雙向多節點和總線式的模式進行數字通訊，能夠在機械電氣系統的控制下，形成高度集中的完整結構，能夠全方位滿足企業的生產需求。FCS系統對現場總線控制模式的采用，能夠突破FCS技術對網絡的限制，對位置分布進行調整，使工作人員能夠能夠按照預期對其全程進行控制，能夠使現代機械電氣控制技術的特征得以凸顯，從總體上促進新興的控制系統形成與完善。

三、機械電氣控制裝置中對PLC技術的應用

(一)PLC技術的應用類型想要合理地在機械電氣控制裝置中對PLC技術進行應用，就需要明確所需應用的PLC技術的類型，由于其能夠對整個設計工作起到決定性的影響，并且，能夠從整體上分析電器控制裝置的情況，因此，在應用時需要對PLC技術的類型進行合理地選擇。

(二)控制開關量邏輯傳統的繼電器只能控制電路的順序和邏輯，但是PLC技術的應用，能夠對多個設備目標進行控制，不但如此，還能夠將其應用于生產線中，以此來對組合機床以及生產線進行控制，并且所有邏輯都能夠通過對開關量的設置得以實現。

(三)控制模擬量所謂的模擬量指的就是有可能在生產過程中出現的變量，傳統機械電氣進行控制的過程中，此變量法還沒有得到應用，但是隨著PLC技術的出現，成功地對模擬量進行了控制，并且能夠使模擬量轉變為數字化的形式，使模擬量的控制能夠更加有效，能夠使實際生產中受到的模擬量帶來的影響得以消除或減少。

(四)對系統的集中性控制該系統的設計中包含了具有強大功能的中央PLC系統，以及各種設備元件，中央PLC系統能夠對該系統中的各種設備的程序進行調用，事實上，通過對系統的集中控制能夠降低其成本的投入，使其能夠擁有更高的運行效率，但是，隨著其帶來的優勢，也伴隨著部分問題的出現，如果對某個控制對象進行改變，就會中斷PLC系統的控制，使其他控制對象無法正常工作，不僅會造成工業生產的中斷，還會對其科學性造成一定的影響，對其生產效率造成影響。

(五)分散性系統控制在此類系統中，需要對所控制的各個對象進行一系列的處理，并且需要采用符合要求的方式對機械進行控制，需要對生產線進行控制，以此來使一臺PLC系統能夠實現對各種PLC控制對象的控制，并且，能夠使其他控制器保持正常的運行，能夠為系統的正常運行提供幫助。

(六)運動控制在進行控制的過程中，能夠控制運動模塊實現對圓周和直線運動的控制，例如，將其應用于步進電機驅動中，能夠使PLC系統直接控制直線運動。

四、PLC技術帶來的優勢

(一)操作更加簡便在對機械電氣樁進行控制的過程中，對PLC技術的應用，能夠使發出的操作指令更加簡單、直觀，工作人員在操作前，無需耗費較大的精力對其進行理解，能夠使工作人員的工作難度得以降低，并且，還能夠減輕工作人員的負擔，使操作過程能夠由繁瑣向簡化轉變，實現工作效率的提升。

(二)多樣化的操作功能在對PLC技術進行應用的過程中，能夠按照流程對工作進行開展。PLC在電氣控制裝置中的設計，主要包含兩個部分，第一是控制順序，第二就是采集數據，在進行自動化的控制過程中，這兩個部分都能夠帶來明顯的優勢。首先，能夠對各種內容的數據信息進行采集，除了文字信息外，還能夠對圖像、曲線等信息進行采集，在對信息進行有效的獲取后，能夠通過對PLC技術的應用，分析和整理所獲取到的數據信息，結合操作的過程中所提出的要求，對運行信號進行轉變，控制者在獲取到這些運行信號后，能夠對電氣設備的運行狀況進行遠程控制。此外，在實際對其進行應用時，一旦有哪一個環節出現了問題，自動系統就會停止運行，并對發送相關信號，中斷生產過程，并由警報系統發出報警信息。

五、案例分析

以汽車行業為例，在利用電子系統對汽車進行控制的過程中，對計算機技術的應用，能夠有效分析傳感器所收集到的各種數據，以此來實現對汽車部件的控制。汽車電子控制系統包含了傳感器、電子控制器以及執行器。目前，汽車之所以如此受歡迎，最大的亮點就是電子汽車控制系統。除此之外，兒童安全座椅、自動擋、自動倒庫等先進的應用，在汽車電子控制系統中能夠得到充分的發揮。電子控制系統能夠根據需求對來自傳感器的各種信號進行運算處理，并且能夠將處理完的信號傳遞給輸出回路，由輸出回路將這些信號轉變為控制信號，控制執行器工作。在使用汽車的過程中，汽車電子控制系統能夠導通點火線圈中的初級回路，當點火初級線圈中有電流通過時，點火線圈能夠以磁場的形式儲存點火能量。汽車電子控制系統切斷初級線圈中的電流時，將會有較高的感應電動勢出現于其次級線圈中，并輸送至工作氣缸的火花塞，此時，所儲存的點火能量會被快速釋放，并迅速點燃氣缸內的混合氣，完成打火。當發動機處于運轉狀態的時候，發動機內的傳感器能夠將信號發送給汽車電子控制系統，并對發動機目前的運行狀況以及工作環境進行判斷，然后利用ROM對所需的控制參數進行查詢，最后，汽車電子控制系統完成對這些數據的計算以及修正后，將控制信號發動給發動機，對其運作進行控制。

六、結語

PLC技術的應用能夠帶來較高的價值，在機械和電氣控制裝置中對其的應用，能夠從整體上對傳統電氣控制裝置存在的自動化水平不足的情況，進行有效的改善，并且能夠通過對自身的檢查發出警報，使機械和電氣控制裝置能夠更加安全。采用這種技術，能夠極大地影響機械和電氣控制領域的生產，使行業經濟效益能夠得到有效的提升。

參考文獻:

［1］林長青．PLC技術在機械電氣控制裝置中的運用［J］．橡塑技術與裝備，2016，26(8):107-108．

［2］劉曉璽．PLC技術在機械電氣控制裝置中的應用［J］．產業與科技論壇，2016，12(5):71-72．

作者：甄明 單位：河北省科技工程學校