PLC技術在機械電氣控制裝置中的應用

孫樹偉

摘 要：PLC作為一種比較熱門的技術，受到了人們的廣泛關注。將其應用在機械電氣控制裝置中不僅使控制系統功能更加完善，還能夠促進電氣控制裝置的不斷改進，從而促進工業生產的有序化、標準化。

關鍵詞：PLC技術；機械電氣；控制裝置；應用

1、PLC技術概述

所謂PLC（Programmable Logic Controller），是指可編程邏輯控制器。其實PLC是一個以微處理器為核心的數字運算操作電子系統裝置，其具備一定的編程功能，能夠進行存儲、程序運算，同時還可以在輸出程序、接口之間建立連接，從而對整個工機械電氣設備進行全程控制。從構成上來說，PLC主要包括電源、存儲器、輸入輸出接口、編程器、擴展槽等部分，在生成中每個部分都能夠發揮自己的功能形成一個統一的整體。PLC具有兩個方面的優勢：一是具備自我檢測能力。PLC技術能夠通過編程器對各種指令進行操作，同時以數字的方式完成輸入、輸出控制。這樣在整個過程中，PLC就可以實現全程自己檢測，發現問題，并減少機械電氣生產過程中的問題，提高作業效率。另外，PLC在發生故障時也會發生預警。二是PLC具備較強的干擾性。通常在機械電氣控制裝置運行過程中，容易受到外界因素的影響，造成運行效率低下。而對于PLC技術而言，能夠以微處理器為中心，通過集成電路技術實現對干擾因素的抵抗，從而更好地保障正常生產，實現機械電氣控制裝置使用性能的提高。

2、PLC技術在機械電子控制裝置中的應用價值

2.1簡化機械電氣控制裝置的操作過程

PLC是一種可以方便進行編程的控制系統，我們在使用PLC技術時，能夠通過編輯相關指令來控制機械電氣控制裝置的操作，工作人員在操作時，只需按照PLC發出的指令進行相關的操作，使工作難度得到了極大的降低，簡化了人為進行機械操作的繁瑣性，能夠使機械電氣控制裝置的運行效率得到極大的提高，促進我國生產技術和生產力的發展，使我國的企業能夠獲取更高的經濟效益。

2.2使機械電氣控制裝置的功能多樣化

PLC技術的應用能夠進行機械電氣控制裝置相關指令的編輯，然后使機械電氣控制裝置按照相關的程序自動開展工作，PLC的可編輯控制系統主要包括兩個部分，一部分是數據采集，一部分是程序控制，數據采集會對相關的文字信息、圖像以及顯現數據等進行采集，然后對采集到的信息進行處理和加工，并把處理好的結果電子控制裝置的顯示器上方便工作人員對機械的操作與控制。PLC還能夠對機械運行過程中出現的異常進行檢測和報警，保證自身系統的安全以及電氣控制裝置的安全，從這里我們可以看出，在機械電氣控制裝置中由于PLC技術能夠為企業帶來很大的經濟效益，而且能夠為企業固定資產的安全提供重要保障。

3、機械電氣控制裝置中PLC技術的應用

3.1應用方式

PLC在機械電氣控制裝置中的應用方式主要包括DSC集散型控制系統和FCS現場總線型控制系統，兩者的組成原理、應用方式各有不同。其中DSC集散型控制系統通過特定的網絡系統連接起來，現場控制站、檢查站等一些控制系統，而后實現控制技術和計算機技術、網路通訊技術、圖形顯示技術等技術的融合與集中操作和分散控制分散危險，并集中顯示出來，從而提高機械電氣控制系統的管理效率。如今DCS集散型控制逐漸向綜合化、開放化發展，著重完善DCS的通信系統，將生產過程控制與管理系統聯合在一起，形成一體化的管控。同時著重開放性，力求相互的DCS能夠聯網、共享。該系統的優點主要包括自主性、協調性、實時性、可靠性與在線性。其次，FCS現場總線型控制系統是一種集網絡、SCADA/HMI等于一體的工業自動化現場總線控制系統，因其能夠實現現場各控制器、儀表之間的互聯，徹底將控制功能下放到現場，降低投資費用，已成為目前主流的控制系統產品。該系統裝置能夠保障同企業管理層資料管理系統間的信息交流；實現車間主任和工段長配合完成工作計劃制定；建立調度員和操作員的操作工作位置；實現資料的接收和工藝流程控制。

3.2空氣壓縮機中PLC技術的應用

在傳統的機械電氣控制裝置中，主要是通過單片機發揮機械的使用功能。從而增大機械電氣控制裝置遭受干擾的幾率，使得機械電氣控制系統的作業效率下降。另外，傳統的空氣壓縮機在許多方面都達不到相關標準，具有較高的危險性。PLC技術作為一種新型機械電氣裝置控制技術，具有非常大的優勢，將其應用在空氣壓縮機中也是大勢所趨。通常PLC技術的空氣壓縮機是通過微機控制技術和自動控制技術根據煤炭生產作業的實際情況對空氣壓縮機進行調整，從而實現安全、穩定、高效、規范的運行。其中微機控制技術能夠在生產中收集溫度、壓力變送器、斷水裝置等設備的運行信息，并將其輸送到CPU進行處理，經過處理后的數據信息便能夠反映工業生產工作的實際狀況，接下來再發出與其相對應的指令，使自動控制系統能夠按照指令進行空氣壓縮機的調整和優化，從而提高空氣壓縮機的運行效率。相比于傳統的單片機，其靈活性、實效性更強，能有效提高空氣壓縮機的使用性能。

3.3對生產變量的控制

在工業生產中存在著較多的生產變量，人們很難采用可行性的辦法對其進行檢測、預防，無法做到變量的控制從而影響到正常生產。對生產變量的控制就是對生產過程中模擬量的控制。利用PLC技術能夠實現對生產中的變量進行適當控制，同時實現數字信息、模擬信息間的相互轉換，最終實現變量控制。比如邏輯變量，其是被控現場傳送給PLC輸入端的開關信號狀態。如由操作臺上的按鈕、現場的行程開關、繼電器的觸點等送來的信號狀態，由PLC的開關量輸入模塊接收。輸入邏輯變量的變量名是用輸入點的地址編號來表示的，而變量名用輸出點的地址編號來表示的。

3.4原理圖的分析

在應用PLC技術時，原理圖能夠起到指導性的作用。若要在機械電氣控制裝置中應用PLC技術，就要先分析原理圖，確保無問題后再進行實施。原理圖的分析主要包括三個方面的內容：一是要校對基本的電氣設備。比如電動機等，同時還應在電路圖中標志出比較重要的位置。二是要檢查電路圖的繪制是否存在錯誤的地方。在此過程中，工作人員要先進行電路圖的識別，而后明確電路圖中保護裝置、控制系統等部分。三是保護好機械電氣控制系統中的電氣裝置。通常在電路裝置處會設置一個保護裝置。四是要確認電源用電無誤、電流通暢。

3.5在電力控制系統中的應用

PLC技術應用于不同的工業領域中。本文以火電泵類的控制為例，詳細分析了PLC技術的具體應用極其應用優勢。一般情況下，火電泵類啟動方式有自啟動、機旁屏手動啟動以及現場控制箱手動啟動三種。其中，自動狀態下泵的開機時由PLC內順控模塊根據各個泵的累積運行時間長短來選擇主備用泵；而機旁屏開啟方式則需調節現場開關來啟閉泵，其主備用泵則是根據人類對運行時間的比較來決定每臺泵的啟閉，要在現場對其進行操作則需將開關調至“調速器手動”檔位才能實現?，F在火電廠泵類的控制有PLC和常規控制兩種，一般常規回路作為PLC控制的補充和泵類控制的安全回路，實現了即使PLC故障也可保證泵類的正常運作。從中能夠看出采用PLC技術能夠改變傳統火電泵控制系統中的不足，進一步促進了我國電力行業的發展。

4、結論

隨著社會經濟的發展，電氣自動化技術的應用也隨之廣泛，在現代化發展進程中電氣自動化技術能夠滿足發展需求，而PLC技術在機械電氣控制裝置中的應用能夠對機械電氣控制裝置的生產效率和運行安全提供重要保障，對于促進我國電氣自動化技術的發展能夠產生很大的促進作用。

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