PLC技术在机械电气控制装置中的应用思路探究

马宇宁

(哈尔滨汽轮机罩壳制造有限公司，黑龙江 哈尔滨 150036)

PLC技术在机械电气控制装置中的应用思路探究

马宇宁

(哈尔滨汽轮机罩壳制造有限公司，黑龙江 哈尔滨 150036)

PLC技术以信息技术为支撑，目前已经趋于成熟，在机械电气控制装置中的应用是大势所趋，在提高装置自动化程度与工作效率方面作用显著。因而，现实中有必要在正视PLC技术应用价值与优势的基础上，积极将其应用于装置中，并做好相关的理论研究工作。本文结合PLC技术的特点，探讨了其在机械电气控制装置中的应用思路。

PLC技术；机械电气控制装置；应用思路

0 引言

在经济高速发展的当今，社会生产要求也在发生变化，机械生产模式亟待更新。控制装置在电气发展中发挥着关键作用，因此，要想促进机械电气行业的进步，现实中就必须要正视控制装置的作用，并通过引入先进技术的方式，来保证此类装置性能可靠。在此种背景下，PLC作为一种应用价值较高的技术，在机械电气控制装置中的应用方法已然成为了研究的一大热点。

1 关于PLC技术

所谓的PLC技术，实际上就是一种较为特殊的存储器，其最大的特点在于可编程，即只需进行相应的语言设置，其就能够通过执行指令来完成相应的控制任务。此种技术分为两类：首先，现场总线型控制系统（见图一），简称为FCS系统。此种系统由连接节点、控制网以及现场环境构成，可借助控制器来连接自动化系统结构与现场设备，进而实现总体控制，多被用在工业自动化方面，优势体现为便于机器控制、节省人力。其次，集散型控制系统，简称为DCS系统。此种系统需要以控制技术、通讯技术以及计算机技术作为支撑，在实际应用中主要是通过连接控制站与监测站的方式来达到信息集中的目的，特点是分散控制，优势体现为便于模块调动、可降低机器运转风险及系统风险等。总体来看，PLC技术在机械电气控制装置中的应用价值表现为安装简单、调试方便、抗干扰性能优越、适用范围广等方面，此外，其还能够通过定期的自我检测来发现问题，应用此种技术的控制装置可在发现异常后报警，对安全生产的保障具有重要意义。

图1 现场总线型控制系统

2 PLC技术在机械电气控制装置中的应用思路

当前，PLC技术在多个领域的应用实践都取得了一定成绩，其应用价值毋庸置疑。但是，相关实践中也暴露出了一些问题，此项技术的作用并未充分体现出来。对此，解决之策是对此项技术的应用方法进行改进，具体包括以下几个方面。

2.1 科学设计原理图

在应用PLC技术的过程中，设计原理图是关键环节，与技术应用效果紧密相关。所以，在实际设计的时候，技术人员必须要严格执行设计要求，不仅要做到构图合理，还要保证数据精确。设计要求的落实对装置运行具有很大的影响，实践中须尤为重视。出于确保原理图科学、合理的考虑，具体设计时有必要遵照下述流程进行。第一步，分析电气装置，明确其所属类型与工作原理。这样做可防止原理图与机械功能不相适应，是科学设计的基础。第二步，根据分析结果确定初步的设计思路。第三步，分析原理图中涉及的电路及元件，明确电路走向，并以重要程度为依据，对元件进行分类。实践中需注意，这个环节的分析应从基本设备开始；对于关键元件，必须做好标注；重点理清主电路状况，熟悉保护电路与控制电路。第四步，检查电路，并将电源接通，反复检验原理图，确保设计的科学性。原理图的合理程度决定着PLC技术优势的发挥程度，所以，设计时必须要保持严谨的态度，做到科学设计。

2.2 合理选择系统类型

PLC控制系统不止一种，但不同的类型有着不同的适用范围，所以，在实际应用此项技术的过程中，有必要以生产需求为依据合理选择，力求实现工作效率与使用寿命的兼顾。举例来讲，应用PLC技术的袋装分包器由气动系统、控制系统以及拦包机等部分构成，工作方式为：在传送带正常运转时，分包器可借由感应装置实现货物包的运送分装。在这个过程中，气动系统的功能在于提供动力，控制系统负责控制工作过程，而拦包器的作用主要是在出现货物堆积问题时拦截后续货物，防止出现严重拥堵。在分装器中，PLC技术的价值体现在：其可以在感应装置工作时进行情况分析与时间换算，在时间足够时允许包装继续，在时间不够时借助断电进行调节，对分包器的正常运转具有重要的保障作用，可避免漏（错）装、减少损失。总而言之，系统类型的选择与确定需要立足实际进行分析，其中，生产需求应是主要的选择依据。

2.3 做好通信网络设计及接地设计

应用PLC技术的过程中，除了原理图之外，通信网络的设计与接地设计同样也属于要点。一般来讲，网络通信系统主要包括通信网络与控制网络两种，其中，前者的功能在于其可为不同工作部分实现通信提供支撑，现实意义体现为：其能够使得不同工作系统之间的联系更加紧密。控制网络的作用主要是通过将系统联系起来的方式来实施整体控制，在工作过程中其与通信网络是紧密联系在一起的，只有二者实现有效的配合，PLC技术在实践中的应用才会取得更好的效果，控制功能才有可能达到最优。在具体应用时，网络通信通常是由3～4级构成的，且高层与中层、底层配置的协议存在差异：高层为通用协议，而中层及底层则是企业专用协议。此种配置方式有助于高层网络实现全面控制，具有一定的必要性。目前，应用PLC技术的机械电气装置普遍为大型装置，具有高能耗、高负荷的特点，为了使控制系统更加安全、可靠，实际设计时就必须要重视接地设计。此项设计的重要性不仅体现为其对安全的保障作用，还体现为其能够优化抗干扰性能。考虑到接地不合理可能会引发系统工作失稳等严重后果，在具体进行接地设计实践时，需要格外注意保证合理接地。这就要求设计人员进行科学分析，以现实情况为依据进行设计。

3 结语

综上所述，将PLC技术应用于机械电气控制装置中具有明显的积极意义，是提高装置稳定性与生产效率的可行方式。所以，现阶段应在积极应用此项技术的同时加强理论研究，深入挖掘其应用价值，使其在生产中发挥出更大的正面作用。

[1]申翔君，滕飞.PLC技术在电气自动化中的应用分析[J].科技经济导刊，2016（6）：99.

[2]程彪.PLC技术在电气工程自动化控制中的应用[J].科技与创新，2016（19）：161.

[3]邵晓娟.变频器和PLC技术在四辊轴交流传动控制系统中的应用[J].电子设计工程，2016，24（16）：92-94.

Research on the application of PLC technology in mechanical and electrical control device

Ma Yuning
(Harbin Steam Turbine Casing Manufacturing Co., Ltd., Harbin 150036, China)

PLC technology is supported by information technology, has become mature, application in mechanical and electrical control device is to represent the general trend, while improving the device automation and work ef fi ciency. Therefore, it is necessary to face the reality on the basis of the application of PLC technology value and advantages, and actively applied to the device. And do the relevant theoretical research. This paper combines the characteristics of PLC technology, discusses its application in the mechanical ideas in the electrical control device.

PLC technology; mechanical and electrical control device; application ideas

马宇宁（1987— ），男，黑龙江肇东人。