PLC技術在機械電氣控制裝置中的應用

張 放

（東北輕合金有限責任公司，黑龍江 哈爾濱 150000）

隨著時代的發展、科技的進步，以往的機械模式難以跟得上現代發展的步伐，機械電氣行業開始研發各種自動化系統，PLC技術以其獨特的優勢，在此背景下脫穎而出，在各類型控制系統中被廣泛應用。

1 PLC技術簡介

PLC技術又名為可編程邏輯控制技術，其在應用過程中以計算機微處理器作為運行平臺，采用計算機技術、自動控制等技術綜合運用來實現控制器的，并且組成部件比較常見[1]。PLC技術可以儲存收集到的數據，也可以對數據進行運算分析，進而通過自動化技術對遠程的機械電氣裝置進行控制。

2 在機械電氣控制裝置中PLC系統的優勢

第一、由于PLC設備重量輕，質量好，方便運用與安裝，能夠將計算機與自動化完美融合，極大的提高了開發工作的便捷性，進一步促進機電一體化的實現；第二、傳統的機械電氣控制設備很容易受到外界因素的干擾，從而干擾控制系統，PLC技術很大程度的改善了傳統裝置的不足，使設備的抗干擾能力得以提升；第三、由于PLC技術組件比較常見，通用性較強，其對數據的分析也很精準，能夠準確的將數據結果傳輸到其他系統中，并且可以與其他自動化技術相融合，所以其應用類型十分廣泛；第四、PLC技術相比傳統控制設備更加的智能化，可以自動檢查設備運行情況，當其控制設備出現了問題，能夠及時發出報警信號，相關人員也能對故障及時進行處理[2]。

3 PLC技術在機械電氣控制裝置中的應用分析

3.1 在基本控制系統中的應用

在基本控制系統中應用PLC技術時，首先要對其控制系統進行方案設計，對于每個影響PLC技術在基本控制系統中的因素都應該進行細致分析，比如設備型號的大小、通信信息的類型、設備的數量等。

現階段，能源供求關系緊張，能源問題直接影響我國經濟的發展、社會的穩定。從路燈的能源消耗來看，每年路燈的耗電量是一個不可估量的數據，在能源節約方面，可以將PLC技術融合到路燈控制系統之中。假設傳統路燈系統亮燈時間為每天的18點到次日的6點，每天每個路燈都需運行12小時，期間對于凌晨0點到4點，這個時間段路面人流較少的，路燈全開無疑是一種資源的浪費。通過利用PLC技術，可以自定義每個路燈的工作時間，比如，18點后路燈自動全部開啟，0點時自動關閉五分之四的路燈，五分之一的路燈亮至早晨6點。采用PLC技術控制路燈系統，具有很高的可靠性，不僅能夠實現自動控制，又能夠節約能源。

3.2 在集成控制系統中的應用

PLC中央系統和其他類型的機械電氣設備在機械電氣控制裝置中屬于集成控制系統，這些設備結合相應的組合方式，通過有效的運行，形成某種指定的處理程序，具有結構簡單，操作便捷的特點[3]。但又因為其結構簡單，在運行當中，如果某處設備出現故障，整個系統都會停止工作。

多泵切換恒壓供水系統就是運用這個原理，該系統主要由PLC、變頻器、壓力傳感器、以及泵組組成，在系統調試時，給變頻器設定一個上限頻率和一個下限頻率，如果用水量加大時，管道壓力會減小，變頻器頻率上升到上限頻率，這時，PLC設備會接收到變頻器發出的上線頻率開關信號；當用水量減小時，管道壓力會增大，變頻器頻率下降到下限頻率，PLC設備會接收到變頻器發出的下限頻率開關信號，因為兩個信號產生的條件相矛盾，所以兩個信號不會同時產生，兩個信號的交替輸出，使管道內的壓力得到調節，官網的工作壓力保持穩定，達到多泵切換恒壓供水的目的。

3.3 在分散控制系統中的應用

通過PLC控制系統將分散的系統集中控制指的就是分散控制系統。分散控制系統在運行過程中，有助于維持系統穩定運行，因為分散性系統控制可以對不同的PLC進行不同的控制，控制的方式略有差異，所以當系統某一部分出現問題時，只需停止有問題的PLC，其他設備不會受到影響

火電廠的運行正是應用了PLC分散控制系統，例如長春的熱電二廠機組改造，改造之后，和進口的DCS系統相比，至少節約了百分之十八的改造費用和百分之三十的維護、使用費用，再次證明了PLC分散控制系統的可靠性和穩定性。

3.4 在邏輯開關中的應用

開關量邏輯是PLC技術運用過程中必不可少的一項應用，邏輯開關的PLC技術直接影響設備的運行。當PLC技術與相關配件結合時，相當于繼電器在機械控制系統中的作用，當PLC技術與邏輯開關相結合時，則可使系統中不同的設備可以有效的連接，提高系統運行效率[4]。

全自動洗衣機就是運用PLC技術中開關量邏輯的原理。采用PLC控制系統可以有效提高洗衣機的工作效率，使洗衣機能夠更快的適應工作環境。與其他設備的不同之處，全自動洗衣機中，單片機控制洗衣機的洗滌和脫水模式。由于單片機的指令系統復雜，導致系統編程也會相對復雜，在設計控制系統時，需要設置電流保護、過熱保護、電壓保護等保護裝備，不僅增加了系統復雜性，當出現故障時，也間接的增加了維修成本。然而，因為PLC技術是整體模塊，在運用過程中可以自動檢測、保護電路，所以PLC不僅可以克服單片機的缺點，還能在洗衣機運行過程中提高控制系統的穩定性。

3.5 PLC技術在故障排查方面的應用

在機械電氣裝置運行過程中，PLC技術的應用使控制系統自動檢測各個設備是否出現故障，若出現故障，PLC系統會反饋各個設備的運行情況，管理人員可以通過故障信息，快速找到故障點進行維修。因此，PLC控制系統可以大大提升設備維修效率。

以數控機床為例，PLC技術在數控機床中的應用不僅僅是輸出信號和輸入信號，它還可以起到檢測、排查故障的作用。當數控機床運行出現問題時，比如出現了“021614”號報警，同樣會報警信息，管理人員通過報障信息快速定位故障點，進行修復或更換，縮短機床的維修時間的同時，也提高了機床的使用效率。

所以，PLC技術在排查故障方面，可以稱得上是一項不僅成熟而且重要的技術。

4 結束語

綜上所述，通過案例分析可以很直觀的了解到整個機械電氣設備控制過程中，運用PLC技術的重要性和必要性，融合了計算機技術和自動化技術的PLC控制系統，能夠穩定的控制機械電氣裝置。因此，應該繼續鉆研PLC控制技術，不斷提升運行性能的同時，促進機械電氣領域蓬勃發展。