机械电气控制装置PLC技术的应用

秦金宣

摘要：在科學技术迅速发展的背景下，PLC技术也在不断改进、完善，并在多个领域中得到了广泛应用，比如在机械电气控制装置中应用PLC技术，有利于提升机械电气控制装置的自动化水平。本文首先对PLC技术的相关问题进行了概述，其次探讨了PLC技术在机械电气控制装置中的作用，最后提出了PLC技术在机械电气控制装置中的有效应用策略，供相关研究、实践借鉴。

关键词：机械电气控制PLC技术技术应用

以往机械电气装置采取的是人工控制模式，这种传统生产方式存在着诸多问题，已经无法满足信息化时代的高效率要求。PLC技术是一种新兴技术，机械电气控制装置中有效应用PLC技术，可实现控制精确度的提升，同时随着控制精确度的提高，生产效率也会得到显著提升。为实现PLC技术在机械电气控制装置中的有效应用，必须进一步加深对PLC技术的研究。

1.PLC技术概述

1.1PLC的概念

PLC是“Programmable Logic Controller”的简称，中文名称为可编程控制器，其是专门针对工业环境而开发的一种数字运算操作的电子系统，具有连接相对紧凑、操作简单等优势。PLC主要由存储器、输入模块、输出模块等部分组成，其可以完成各种控制功能，同时具有与其他计算机通信联网的功能。PLC的存储器具有可编制程序，可用来执行存储逻辑运算以及顺序控制、计数、定时、算术运算等操作的指令，借助数字或模拟的输入（I）、输出（O）接口，可实现对各种机械设备的控制。PLC最初只能实现定时、控制等方面的功能，在科学技术迅速发展的背景下，PLC已经与人工智能、数字化、自动化等技术不断融合发展，其功能不断优化，因此PLC在诸多领域有着广阔的应用前景。

1.2PLC的优势

PLC目前已经在多个领域得到了应用，同时在实际应用过程中表现出了诸多优势，主要包括以下几个方面。第一，PLC有着非常强的抗干扰能力。PLC中的所有电子器件均是按照规范生产工艺制造的，同时各模块均采用屏蔽装置、集成电路，使得PLC内部结构具有较强的可靠性，还可以将设备异常情况及时检测出来并作出报警。根据报警与故障自我诊断报告，操作者可以进行分析，并在分析结果的基础上开展故障处理，因此PLC的抗干扰能力比较强。第二，PLC有着便捷性较好的优势。PLC具有高集成性的特征，结构相对简单、连接相对紧凑，仅需少量接口、符号，便可以精确表达参数。同时，通过应用PLC，还可以开展仿真模拟实验，仅需使用计算机设备，便可以对多种情况进行测试，改变了以往实验需要安装、调试装置的过程，可以提高了工作效率，而且对编程逻辑没有过高的要求，可随时进行编辑。第三，PLC有着较强的适应性。仅需简单地修改控制软件的编程内容，PLC便可以得到全新应用，因此PLC可在多种不同的生产场景、生产任务中使用。同时PLC对外界环境因素如湿度、温度等的要求不高，即使是瞬间断电也可以保持一段时间的正常运行，因此可避免突然停运的问题，稳定性相对较好，这也是其适用范围较广的主要原因之一。

1.3控制系统

PLC的控制系统有两种，一种是FCS系统，另一种是DCS系统。第一，FCS是“Fidlebus Control System”的简称，中文名称为现场总线控制系统。FCS系统是应用信息技术建立通信网络，来对机械电气控制装置实施整体控制。将FCS系统应用在机械电气控制装置中，有利于实现网络环境的优化。双向传播是FCS系统所具备的良好功能之一，借助这一功能，FCS系统可以对机械电气控制装置的相关数据进行有效传输，使其置于数字通信环境之中，从而有利于提升机械电气控制装置的机械化生产力。应用FCS系统，可以减轻对网络的依赖性，合理调整位置分布，使工作人员可以按照预期对机械电气控制装置实施全程控制。机械电气控制装置中通过应用FCS系统，可以实现多元化控制，解决传统单一控制技术存在的缺陷与不足。将FCS系统应用在机械电气控制装置中，还有利于提升机械电气控制装置的智能化水平，为自动化生产奠定良好的基础。站在长期发展的视角考虑，将FCS系统应用在机械电气控制装置中，有利于提高机械电气控制装置的运作效率与质量，实现双向多节点、总线式数字通讯。第二，DCS是“Distributed Control System”的简称，中文名称为分散控制系统。DCS系统是应用微处理器，来进行分散控制、集中显示，其主要优势在于综合协调能力、治理能力比较好。将DCS系统应用在机械电气控制装置中的时候，可借助计算机技术，来全方位控制监测站、现场。DCS系统可以收集各种场合的信息，确保机械电气控制装置的运行状态始终可控，机械电气控制装置发生故障的情况下，DCS系统便会迅速获取相应的数据，并对机械电气控制装置进行调整，从而可以保证机械电气控制装置的正常运作。将DCS系统应用在机械电气控制装置中，可实现对分散机械电气控制装置的集中管理，且能隔离机械电气控制装置中的潜在风险，保障机械电气控制装置的运行安全、稳定。

2.PLC技术在机械电气控制装置中的作用

2.1优化生产过程

PLC技术的兼容性相对较好，能够与其他技术结合应用。机械电气控制装置中，将PLC技术与其他技术有机结合起来，可以实现机械电气装置生产过程的优化。正是凭借着这一优势，目前PLC技术在各种机械电气装置的生产中得到了广泛应用。

2.2提升运行效率

机械电气控制装置中对PLC技术进行有效应用，可简化相关安装流程，并能使安装过程变得更加便捷、高效，从而有利于提升机械电气工程的运行效率。

2.3改善运行性能

机械电气装置生产与使用过程中，在应用PLC技术的时候，可以与集成技术结合起来，构建集成化的PLC控制系统。集成化的PLC控制系统，可更加广泛地收集信息，提高机械电气装置生产与使用过程中的抗干扰能力，进一步改善机械电气装置的运行性能。

2.4快速解決故障

机械电气控制装置中应用PLC技术，不仅可以提高机械电气控制装置的自动化水平，还可以赋予其自我检测功能。机械电气控制装置运行过程中，如果发生故障，则可借助自我检测功能，第一时间找到故障的具体部位，并做出预警，以便于检修人员进行检查、维修，及时消除故障，进而保障机械电气控制装置的可靠运行。

3.PLC技术在机械电气控制装置中的有效应用策略

3.1明确PLC技术的作用原理

为充分发挥PLC技术的作用与价值，机械电气控制装置中，实际应用PLC技术的时候，应明确其作用原理。PLC技术的作用原理如下。第一，采样输入环节。在采样输入这一环节，主要是使用扫描仪进行扫描，广泛收集数据信息，并对这些数据信息进行加工、处理，在机械电气控制装置中予以妥善存储。这些经过扫描、加工、整理、保存的数据信息，在机械电气控制装置的实际使用过程中不会被改变、丢失。第二，操作过程。操作过程中，主要是应用PLC技术对采集到的信息进行全方位扫描，根据梯形图对信息进行计算，并从中筛选出符合逻辑的信息，再将这些信息输入到计算机系统中去。为确保PLC能够有效控制系统，保证后续控制指令能够被正常发出，这个过程中，应使采集的信息处于原始状态，从而使采样信息的输入与之前的状态保持相同，进而确保控制系统的稳定性。第三，输出环节。上述两个环节完成之后，便可以应用PLC技术进行输出，从而实现对机械电气控制装置的有效控制。在输出环节，为确保输出结果的准确性，应对具体的数据进行合理控制，保证其在输出电路之中能够获得理想的控制。

3.2PLC技术在集中控制系统中的应用

在机械电气控制装置中应用PLC技术的时候，可以借助PLC，建设集中控制系统架构，将各种相关设备联系起来，组成基础管理体系。集中控制系统中采用PLC，可确保相关装置能够严格按照预定模式或者是特定流程进行运行，可以实现系统集中性的提高，为管理活动提供有力支持。相较于单一控制系统，建立在PLC技术基础上的集中控制系统，可以提高运行效率，同时还可以降低成本。但目前集中控制系统也存在着一定的不足，有待进一步研究，例如，集中控制运行的过程中，如果某一个机械电气装置需要更改应用程序，则集中控制系统便要进入停机状态，单独关闭一个机械电气装置，便会导致其他控制对象发生连锁反应，容易使系统意外停机，因此，还需给予优化与完善。

3.3 PLC技术在分散控制系统中的应用

将PLC技术应用在分散控制系统中，可以实现分散控制系统适用范围的扩大。分散控制系统有着良好的稳定性、抗干扰能力，一些系统设备发生故障问题的时候，分散控制系统可以单独对这些设备进行断电，从而可以避免故障的恶化。但以往，由于分散控制系统对使用条件的要求较高，因此其并未得到广泛应用。将PLC技术应用在分散控制系统中，可实现分散控制系统、设备间的有效衔接，且可实现不同设备间的衔接，保障生产过程的安全性、稳定性。对分散控制系统进行应用的时候，一般需要建设上级控制系统，以控制全部子系统。在分散控制系统中应用具有覆盖范围较广、计算能力强等特征的PLC技术，可以实现分散控制系统的完善，更好地满足现代化生产要求。

3.4 PLC在开关逻辑中的应用

机械电气控制装置中，为提高控制水平与效果，应尽可能地做到多个开关同步发挥作用，这便提高了对机械电气控制装置动力的要求。面对这样的情况，可以将PLC技术应用在机械电气控制装置中，以实现对开关的逻辑控制，对机械电气控制装置中的工序进行合理应用。对PLC技术进行有效应用，实现对机械电气控制装置的逻辑管理，有利于开发多功能的机械电气控制装置。此外，在机械电气控制装置中应用PLC技术，还可以借助芯片技术来取代继电保护装置，可以丰富机械电气控制装置的功能[1-2]。

3.5 PLC在安全监控中的应用

机械电气控制装置中应用PLC技术的时候，可借助PLC，对相关装置进行远程监控，为自动化生产的实现奠定良好的基础。同时，还可以收集到更加全面、丰富的生产数据信息，将这些信息传输到控制中心，便可应用总控系统对数据信息进行统一分析、处理。采用合理的设备监测，可对机械电气控制装置进行统一管理、调度，并能根据监控系统中的实时监控画面，准确掌握机械电气控制装置的运行情况，在此基础上，还可以对机械电气控制装置进行智能化分析，保证机械电气控制装置始终处于最佳状态[3-4]。

3.6 PLC在生产参数控制中的应用

工业生产中，严格控制产品参数是一项非常重要的内容。在以往的控制系统中，修改、调整生产参数的时候，流程比较复杂，也会给生产效益带来一定的不利影响。而应用PLC技术之后，可以方便、快捷地控制、调整生产参数。由于受到各种因素的干扰，实际生产中经常会产生一些变量参数，从而在一定程度上影响产品质量，也会给控制信号生成造成干扰。通过应用PLC技术，可以在生产过程中实现模拟信号、数字信号的转化，信号数字具有良好的抗干扰能力，可以实现控制系统整体抗干扰能力的提高，避免出现信号失真的问题，可有效提高产品质量[5-6]。

3.7民PLC在故障排查中的应用

机械电气控制装置中应用PLC技术的时候，可在故障排查中有效应用PLC技术。第一，机械电气控制装置运行过程中，可使用PLC技术对其运行状态进行实时检查，且可以自动生成相关信息，并发送给管理人员。在接收到信息之后，管理人员便能准确了解机械电气控制装置的实际运行状况。同时，发现某一电气设备在实际运行过程中存在故障的时候，PLC便会发送报警信号，以便于管理人员及时进行检查与维修。第二，机械电气控制装置运行过程中，可以借助PLC收集相关信息，并将这些信息反馈给管理人员，管理人员对这些信息进行分析、整理，便可以迅速找到故障发生的具体位置，并进行相应的处理。总而言之，在故障排查中有效应用PLC技术，可以有效缩短故障的诊断、检修时间，这对于保障机械电气控制装置的稳定运行有着重要的意义。

4结语

综上，机械电气控制装置中，PLC技术有着良好的作用。因此，应在正确认识PLC技术、明确PLC技术作用原理的基础上，在集中控制系统、分散控制系统、开关逻辑、安全监控、生产参数控制、故障排查中有效应用PLC技术，充分发挥PLC技术的作用，提高机械电气控制装置的功能。

参考文献

[1]张婷.PLC控制系统在机械电气控制的应用——评《三菱PLC机械电气控制及应用实例》[J].有色金属工程，2021，11（12）：129.

[2]张伟.浅析农业机械电气自动控制中PLC技术的应用效果[J].南方农业，2021，15（30）：201-202.

[3]何继贤.PLC自动化技术在农业机械电气控制中的应用[J].农机使用与维修，2021（6）：29-30.

[4]齐群.PLC技术在机械电气控制装置中的应用研究[J].装备制造技术，2021（4）：150-152.

[5]张悦.PLC技术在机械电气控制装置中的应用探究[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2021（3）：192-193.

[6]冯洪高.PLC技术在机电控制系统中的合理应用研究——评《机电控制与可编程控制器技术》[J].有色金属工程，2021，11（12）：131.