机械电气行业中的PLC应用

摘 要：PLC（可编程控制器）是一种重要的可编程存储器，可以实现算术操作、计数、定时、顺序控制、逻辑运算等功能，PLC技术在机械电气控制中的运用，极大地提高了机械电气控制水平，特别是当前我国建筑工程快速发展，其内部的机械电气控制系统越来越复杂，这对于其运行控制提出了更高的要求，通过在机械电气控制中运用PLC技术，可以充分发挥PLC的技术优势，提高制造业及建筑工程的使用性能，因此在未来发展过程中应加大对机械电气控制PLC技术应用的研究，不断提高机械电气控制的抗干扰能力和稳定性。本文简要介绍了PLC技术原理和特点，分析了机械电气控制中PLC技术的应用类型，阐述了建筑工程机械电气控制中PLC技术的应用类型，以供参考。

关键词：机械电气控制；建筑工程；PLC技术；运用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.252

0 引言

随着我国经济的快速发展，各个领域的生产力不断提高，传统的生产模式已经无法满足现代化工业生产要求，这对于机械电气控制提出了更高的要求。PLC技术作为一门新型科学技术，其在机械电气控制中的应用，可以实现对机械电气控制设备的实时保护，帮助企业有序开展加工生产工作，并且PLC控制简单、操作方便，在机械电气控制中的应用优势明显。为了进一步推动机械电气控制的快速发展，应加强PLC技术应用。

1 PLC技术原理和特点

PLC是一种基于自动化技术和计算机技术，以微处理器为核心，用于数字运算操作的电子装置，其主要包括输入/输出接口、编程器、存储器、CPU等[1]。一般情况下其主要借助于数字式或者模拟式的输入和输出接口来控制整个机械电气过程。PLC结合了现代化的微机技术和传统机电控制技术，其不仅可以具有微处理器的应用特点，还可很好地适应电气维修和操作人员的操作习惯。和传统编程不同，PLC编程不需要使用那些专业、复杂的计算机编程语言，其可以应用一些简单的程序指令，结合继电器梯形图语言形式，有效降低用户编程的难度和复杂性，使PLC操作更加简单方便，节省了大量的财力、物力和时间。同时，PLC技术和传统继电控制器相比，其可靠性更高，接卸触点接线比较简单，通用性和灵活性更好，可以实现机械电气设备的优化设计，极大地提高机械电气控制水平。在实际应用中，PLC技术具有以下优点：

1.1 抗干扰能力强

传统的机械电气控制设备的抗干扰能力较弱，很容易受到外界各种因素的影响，无法真正发挥出电气控制的作用和效果，相应机械生产效率较低。而PLC技术在机械电气控制中的应用，有效解决了这个问题，其结合了集成电路技术，可以有效抵抗外界的各种干扰，有效提升机械电气控制水平，推动机械生产发展。

1.2 适用性较强

PLC技术在机械电气控制中的应用，具有预算数据、数据处理等功能，其可以应用在不同类型、不同规格的机械电气控制系统中，实现机械生产的优化和改善。同时，PLC技术可以和其它先进科学技术进行有效结合，优化机械电气系统设计，满足机械工程的发展要求，其应用范围非常广泛。

1.3 实现机电一体化

PLC结合了自动化技术和计算机技术，其体积小、可靠性高，功率消耗少，操作使用和安装维护都非常方便简单，PLC技术在机械电气控制中的应用，极大地推动了机电一体化发展。

1.4 自我检测

机械电气控制中应用PLC技术，可以实现自我检测，一旦PLC可编程控制器发生故障，PLC可以自动报警，帮助工作人员在第一时间发现PLC故障，仔细分析PLC故障原因，为PLC故障维护检修提供合理、准确的参考。

2 机械电气控制中PLC技术的应用类型

机械电气控制中PLC技术的应用有效弥补了传统机械电气控制的不足，极大地提高了机电电气控制水平。当前，机械电气控制中PLC技术的应用类型主要包括DCS系统和FCS系统。

2.1 DCS系统

DCS系统是一种重要的集散型控制系统，其可以实现分散控制各种机械电气设备，然后进行集中管理，有效分离机械电气控制系统的危险或者故障部位，实现有效的控制和监督[2]。DCS系统的应用，可以确保机械电气控制系统的高效、稳定、安全运行，其利用计算机科学技术，准确接收机械电气控制现场控制站和监测站的相关数据信息，通过信息的整合、处理和收集，使机械电气控制处于最佳状态，一旦机械电气控制设备发生故障，自动发出报警信号，有效分散故障部分，自动调整装置，保障机械电气控制装置的安全、正常运行。

2.2 FCS系统

FCS系统（现场总线型控制系统），是PLC技术在机械电气控制中应用的一种重要形式，其使机械电气控制设备的运行实现自动化和智能化。FCS系统在本质上是一种总线式、双向、多点的数字通信网络[3]，其为机械电气控制系统提供安全、稳定的网络环境，使机械电气控制装置能够很好地进行应用，实现机械生产优化和改进。

3 PLC技术在机械电气控制中的应用

3.1 应用设计

为了使PLC技术在机械电气控制中发挥出其应用优势，应做好PLC应用设计，首先确定PLC应用类型，结合机械电气控制系统运行要求和具体机械电气控制设备的应用情况，确定选择DCS系统还是FCS系统，和DCS系统相比，FCS系统在机械电气控制中的应用，造价更低、灵活性更强、操作方便、应用简单，便于根据机械电气控制系统运行要求进行调节，但是对于一些有特殊应用要求的机械电气控制系统，可以选择DCS系统，PLC技术应用类型的选择必须经过综合、详细、深入、全面的分析和研究，选择合适的应用类型。

3.2 分析原理图

机械电气控制中PLC技术的应用原理图主要是基于科学合理的设计思想，通过清晰明了的图纸来展示整个机械电气控制PLC设计，通过仔细的考虑和分析PLC设计，检查其是否符合实际情况，调整和优化整个设计。PLC技术在机械电气控制中的应用，应重点注意信号、保护环节、控制电路、主电路等设计，提高PLC应用原理图的科学性和合理性，发挥其应用价值，为机械电气控制中PLC技术的应用奠定良好基础。endprint

3.3 优化PLC控制系统设计

PLC控制系统设计是PLC技术在机械电气控制中应用的关键环节，为了确保PLC控制系统设计的规范性、完整性、有效性和合理性，用充分考虑多方面内容，例如，煤炭分装设备，其主要由导料摆板、拦包机、气动系统、电气控制系统等组成[4]，其通过光电感应分辨煤炭装箱的运行情况，通过PLC技术来计算煤炭装箱的时间，实现对煤炭装箱过程的实时控制。同时，PLC控制系统设计时，通过分析煤炭分装器的应用作用，结合PLC控制系统的应用步骤和各种功能，实现各个部分的优化组合，设计完整、高效的PLC机械电气控制系统。

3.4 选煤控制系统中PLC技术的具体应用

结合煤矿企业在实际生产运营中采用的选煤控制系统，例如某选煤控制系统采用SIMATICTI545内核，这种选煤控制系统主要由原煤重介选矸系统、存储装运系统、离心脱水系统等组成，可以实现杂质过滤、离心脱水、水处理、存储、原煤分类、煤炭筛选等功能。在该选煤控制系统中应用PLC技术，利用上位机监控和下层PLC控制相结合的应用模式，在选煤控制系统中进行合理设置，在三个选煤控制室的集控系统上分别安装PLC主机，并且将选煤车间的PLC作为主机的控制中心，三台PLC机器独立运行。PLC主机可以实时收集三个控制室中的系统信息，调节集控系统运行，将所有信息数据传输到选煤车间PLC主机上，利用CPU处理和整合所有信息，再输送到集控系统中的各个子系统中，实现自动化的控制[5]，实现机械电气选煤的科学化、自动化和智能化。

3.5 空气压缩机中PLC技术的具体应用

空气压缩机主要应用在煤炭生产过程中，其利用工控机和单片机共同发挥作用，但是经常出现干扰错误、监测不准确等问题，严重影响了煤炭生产效率。而PLC技术在空气压缩机中的应用，其利用自动控制技术和微机控制技术，收集断水设备、压力变送器等设备的运行信息，在CPU模块进行处理，发送控制指令，结合煤炭生产的具体情况，实现空气压缩机的自动调整，提高压缩机的稳定性和安全性。

4 结束语

PLC技术是一种集自动化技术和计算机技术的重要技术，其可以灵活、稳定地适应各种机械电气控制系统，可以使实现机械电气控制的自动化和智能化。结合PLC技术原理和特点，仔细分析机械电气控制中PLC技术的应用类型，在未来发展过程中，应积极优化和创新PLC技术，不断提高PLC技术在机械电气控制中的应用效果。

参考文献：

[1]常宇，刘瑞杰.有关PLC技术应用于机械电气控制装置的探究[J]. 黑龙江科技信息，2015（24）：135.

[2]刘殿江，王玲.机械电气控制装置中PLC技术的应用研究[J]. 南方农机，2015（08）：47+51.

[3]王岩.PLC技术在机械电气控制装置中的应用分析[J].硅谷，2014（07）：128-129.

[4]王文征，刘宗辉.PLC技术在机械电气控制装置中的应用探讨[J]. 价值工程，2014（24）：27-28.

[5]石宝德，张士伟.PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].湖南农机，2011（11）：80+82.

作者简介：梁冰（1989-），男，江苏徐州人，本科，助理工程师，研究方向：机械电气。endprint