機械電氣控制裝置PLC技術的應用

秦金宣

摘要：在科學技術迅速發展的背景下，PLC技術也在不斷改進、完善，并在多個領域中得到了廣泛應用，比如在機械電氣控制裝置中應用PLC技術，有利于提升機械電氣控制裝置的自動化水平。本文首先對PLC技術的相關問題進行了概述，其次探討了PLC技術在機械電氣控制裝置中的作用，最后提出了PLC技術在機械電氣控制裝置中的有效應用策略，供相關研究、實踐借鑒。

關鍵詞：機械電氣控制PLC技術技術應用

以往機械電氣裝置采取的是人工控制模式，這種傳統生產方式存在著諸多問題，已經無法滿足信息化時代的高效率要求。PLC技術是一種新興技術，機械電氣控制裝置中有效應用PLC技術，可實現控制精確度的提升，同時隨著控制精確度的提高，生產效率也會得到顯著提升。為實現PLC技術在機械電氣控制裝置中的有效應用，必須進一步加深對PLC技術的研究。

1.PLC技術概述

1.1PLC的概念

PLC是“Programmable Logic Controller”的簡稱，中文名稱為可編程控制器，其是專門針對工業環境而開發的一種數字運算操作的電子系統，具有連接相對緊湊、操作簡單等優勢。PLC主要由存儲器、輸入模塊、輸出模塊等部分組成，其可以完成各種控制功能，同時具有與其他計算機通信聯網的功能。PLC的存儲器具有可編制程序，可用來執行存儲邏輯運算以及順序控制、計數、定時、算術運算等操作的指令，借助數字或模擬的輸入（I）、輸出（O）接口，可實現對各種機械設備的控制。PLC最初只能實現定時、控制等方面的功能，在科學技術迅速發展的背景下，PLC已經與人工智能、數字化、自動化等技術不斷融合發展，其功能不斷優化，因此PLC在諸多領域有著廣闊的應用前景。

1.2PLC的優勢

PLC目前已經在多個領域得到了應用，同時在實際應用過程中表現出了諸多優勢，主要包括以下幾個方面。第一，PLC有著非常強的抗干擾能力。PLC中的所有電子器件均是按照規范生產工藝制造的，同時各模塊均采用屏蔽裝置、集成電路，使得PLC內部結構具有較強的可靠性，還可以將設備異常情況及時檢測出來并作出報警。根據報警與故障自我診斷報告，操作者可以進行分析，并在分析結果的基礎上開展故障處理，因此PLC的抗干擾能力比較強。第二，PLC有著便捷性較好的優勢。PLC具有高集成性的特征，結構相對簡單、連接相對緊湊，僅需少量接口、符號，便可以精確表達參數。同時，通過應用PLC，還可以開展仿真模擬實驗，僅需使用計算機設備，便可以對多種情況進行測試，改變了以往實驗需要安裝、調試裝置的過程，可以提高了工作效率，而且對編程邏輯沒有過高的要求，可隨時進行編輯。第三，PLC有著較強的適應性。僅需簡單地修改控制軟件的編程內容，PLC便可以得到全新應用，因此PLC可在多種不同的生產場景、生產任務中使用。同時PLC對外界環境因素如濕度、溫度等的要求不高，即使是瞬間斷電也可以保持一段時間的正常運行，因此可避免突然停運的問題，穩定性相對較好，這也是其適用范圍較廣的主要原因之一。

1.3控制系統

PLC的控制系統有兩種，一種是FCS系統，另一種是DCS系統。第一，FCS是“Fidlebus Control System”的簡稱，中文名稱為現場總線控制系統。FCS系統是應用信息技術建立通信網絡，來對機械電氣控制裝置實施整體控制。將FCS系統應用在機械電氣控制裝置中，有利于實現網絡環境的優化。雙向傳播是FCS系統所具備的良好功能之一，借助這一功能，FCS系統可以對機械電氣控制裝置的相關數據進行有效傳輸，使其置于數字通信環境之中，從而有利于提升機械電氣控制裝置的機械化生產力。應用FCS系統，可以減輕對網絡的依賴性，合理調整位置分布，使工作人員可以按照預期對機械電氣控制裝置實施全程控制。機械電氣控制裝置中通過應用FCS系統，可以實現多元化控制，解決傳統單一控制技術存在的缺陷與不足。將FCS系統應用在機械電氣控制裝置中，還有利于提升機械電氣控制裝置的智能化水平，為自動化生產奠定良好的基礎。站在長期發展的視角考慮，將FCS系統應用在機械電氣控制裝置中，有利于提高機械電氣控制裝置的運作效率與質量，實現雙向多節點、總線式數字通訊。第二，DCS是“Distributed Control System”的簡稱，中文名稱為分散控制系統。DCS系統是應用微處理器，來進行分散控制、集中顯示，其主要優勢在于綜合協調能力、治理能力比較好。將DCS系統應用在機械電氣控制裝置中的時候，可借助計算機技術，來全方位控制監測站、現場。DCS系統可以收集各種場合的信息，確保機械電氣控制裝置的運行狀態始終可控，機械電氣控制裝置發生故障的情況下，DCS系統便會迅速獲取相應的數據，并對機械電氣控制裝置進行調整，從而可以保證機械電氣控制裝置的正常運作。將DCS系統應用在機械電氣控制裝置中，可實現對分散機械電氣控制裝置的集中管理，且能隔離機械電氣控制裝置中的潛在風險，保障機械電氣控制裝置的運行安全、穩定。

2.PLC技術在機械電氣控制裝置中的作用

2.1優化生產過程

PLC技術的兼容性相對較好，能夠與其他技術結合應用。機械電氣控制裝置中，將PLC技術與其他技術有機結合起來，可以實現機械電氣裝置生產過程的優化。正是憑借著這一優勢，目前PLC技術在各種機械電氣裝置的生產中得到了廣泛應用。

2.2提升運行效率

機械電氣控制裝置中對PLC技術進行有效應用，可簡化相關安裝流程，并能使安裝過程變得更加便捷、高效，從而有利于提升機械電氣工程的運行效率。

2.3改善運行性能

機械電氣裝置生產與使用過程中，在應用PLC技術的時候，可以與集成技術結合起來，構建集成化的PLC控制系統。集成化的PLC控制系統，可更加廣泛地收集信息，提高機械電氣裝置生產與使用過程中的抗干擾能力，進一步改善機械電氣裝置的運行性能。

2.4快速解決故障

機械電氣控制裝置中應用PLC技術，不僅可以提高機械電氣控制裝置的自動化水平，還可以賦予其自我檢測功能。機械電氣控制裝置運行過程中，如果發生故障，則可借助自我檢測功能，第一時間找到故障的具體部位，并做出預警，以便于檢修人員進行檢查、維修，及時消除故障，進而保障機械電氣控制裝置的可靠運行。

3.PLC技術在機械電氣控制裝置中的有效應用策略

3.1明確PLC技術的作用原理

為充分發揮PLC技術的作用與價值，機械電氣控制裝置中，實際應用PLC技術的時候，應明確其作用原理。PLC技術的作用原理如下。第一，采樣輸入環節。在采樣輸入這一環節，主要是使用掃描儀進行掃描，廣泛收集數據信息，并對這些數據信息進行加工、處理，在機械電氣控制裝置中予以妥善存儲。這些經過掃描、加工、整理、保存的數據信息，在機械電氣控制裝置的實際使用過程中不會被改變、丟失。第二，操作過程。操作過程中，主要是應用PLC技術對采集到的信息進行全方位掃描，根據梯形圖對信息進行計算，并從中篩選出符合邏輯的信息，再將這些信息輸入到計算機系統中去。為確保PLC能夠有效控制系統，保證后續控制指令能夠被正常發出，這個過程中，應使采集的信息處于原始狀態，從而使采樣信息的輸入與之前的狀態保持相同，進而確保控制系統的穩定性。第三，輸出環節。上述兩個環節完成之后，便可以應用PLC技術進行輸出，從而實現對機械電氣控制裝置的有效控制。在輸出環節，為確保輸出結果的準確性，應對具體的數據進行合理控制，保證其在輸出電路之中能夠獲得理想的控制。

3.2PLC技術在集中控制系統中的應用

在機械電氣控制裝置中應用PLC技術的時候，可以借助PLC，建設集中控制系統架構，將各種相關設備聯系起來，組成基礎管理體系。集中控制系統中采用PLC，可確保相關裝置能夠嚴格按照預定模式或者是特定流程進行運行，可以實現系統集中性的提高，為管理活動提供有力支持。相較于單一控制系統，建立在PLC技術基礎上的集中控制系統，可以提高運行效率，同時還可以降低成本。但目前集中控制系統也存在著一定的不足，有待進一步研究，例如，集中控制運行的過程中，如果某一個機械電氣裝置需要更改應用程序，則集中控制系統便要進入停機狀態，單獨關閉一個機械電氣裝置，便會導致其他控制對象發生連鎖反應，容易使系統意外停機，因此，還需給予優化與完善。

3.3 PLC技術在分散控制系統中的應用

將PLC技術應用在分散控制系統中，可以實現分散控制系統適用范圍的擴大。分散控制系統有著良好的穩定性、抗干擾能力，一些系統設備發生故障問題的時候，分散控制系統可以單獨對這些設備進行斷電，從而可以避免故障的惡化。但以往，由于分散控制系統對使用條件的要求較高，因此其并未得到廣泛應用。將PLC技術應用在分散控制系統中，可實現分散控制系統、設備間的有效銜接，且可實現不同設備間的銜接，保障生產過程的安全性、穩定性。對分散控制系統進行應用的時候，一般需要建設上級控制系統，以控制全部子系統。在分散控制系統中應用具有覆蓋范圍較廣、計算能力強等特征的PLC技術，可以實現分散控制系統的完善，更好地滿足現代化生產要求。

3.4 PLC在開關邏輯中的應用

機械電氣控制裝置中，為提高控制水平與效果，應盡可能地做到多個開關同步發揮作用，這便提高了對機械電氣控制裝置動力的要求。面對這樣的情況，可以將PLC技術應用在機械電氣控制裝置中，以實現對開關的邏輯控制，對機械電氣控制裝置中的工序進行合理應用。對PLC技術進行有效應用，實現對機械電氣控制裝置的邏輯管理，有利于開發多功能的機械電氣控制裝置。此外，在機械電氣控制裝置中應用PLC技術，還可以借助芯片技術來取代繼電保護裝置，可以豐富機械電氣控制裝置的功能[1-2]。

3.5 PLC在安全監控中的應用

機械電氣控制裝置中應用PLC技術的時候，可借助PLC，對相關裝置進行遠程監控，為自動化生產的實現奠定良好的基礎。同時，還可以收集到更加全面、豐富的生產數據信息，將這些信息傳輸到控制中心，便可應用總控系統對數據信息進行統一分析、處理。采用合理的設備監測，可對機械電氣控制裝置進行統一管理、調度，并能根據監控系統中的實時監控畫面，準確掌握機械電氣控制裝置的運行情況，在此基礎上，還可以對機械電氣控制裝置進行智能化分析，保證機械電氣控制裝置始終處于最佳狀態[3-4]。

3.6 PLC在生產參數控制中的應用

工業生產中，嚴格控制產品參數是一項非常重要的內容。在以往的控制系統中，修改、調整生產參數的時候，流程比較復雜，也會給生產效益帶來一定的不利影響。而應用PLC技術之后，可以方便、快捷地控制、調整生產參數。由于受到各種因素的干擾，實際生產中經常會產生一些變量參數，從而在一定程度上影響產品質量，也會給控制信號生成造成干擾。通過應用PLC技術，可以在生產過程中實現模擬信號、數字信號的轉化，信號數字具有良好的抗干擾能力，可以實現控制系統整體抗干擾能力的提高，避免出現信號失真的問題，可有效提高產品質量[5-6]。

3.7民PLC在故障排查中的應用

機械電氣控制裝置中應用PLC技術的時候，可在故障排查中有效應用PLC技術。第一，機械電氣控制裝置運行過程中，可使用PLC技術對其運行狀態進行實時檢查，且可以自動生成相關信息，并發送給管理人員。在接收到信息之后，管理人員便能準確了解機械電氣控制裝置的實際運行狀況。同時，發現某一電氣設備在實際運行過程中存在故障的時候，PLC便會發送報警信號，以便于管理人員及時進行檢查與維修。第二，機械電氣控制裝置運行過程中，可以借助PLC收集相關信息，并將這些信息反饋給管理人員，管理人員對這些信息進行分析、整理，便可以迅速找到故障發生的具體位置，并進行相應的處理?？偠灾诠收吓挪橹杏行肞LC技術，可以有效縮短故障的診斷、檢修時間，這對于保障機械電氣控制裝置的穩定運行有著重要的意義。

4結語

綜上，機械電氣控制裝置中，PLC技術有著良好的作用。因此，應在正確認識PLC技術、明確PLC技術作用原理的基礎上，在集中控制系統、分散控制系統、開關邏輯、安全監控、生產參數控制、故障排查中有效應用PLC技術，充分發揮PLC技術的作用，提高機械電氣控制裝置的功能。

參考文獻

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