PLC 技術在機械電氣控制裝置中的應用探討

張方輝，李奇，孟穎

（濟南軌道交通集團建設投資有限公司，山東 濟南 250000）

PLC 技術可以簡單地理解為有邏輯、可編程的控制器，是融合計算機技術與智能技術的全新技術。這種技術能夠依照實際的工作需求來完成編程任務，能夠獨立完成各種數據運算，同時，對于所產生的數據信息也可以進行保存。除此以外，PLC 技術還能夠將輸入流程模塊和輸出流程模塊進行鏈接，實現立體化工作流程。在PLC 技術的發展進程中，初級階段就是繼電器管理平臺的替代品，在不斷的發展中逐漸應用到機電控制設備當中，隨著技術的不斷進步和發展，技術功能也越來越完備，應用范圍也越來越廣泛。但是，在實際的工作運行中，諸多問題也逐一展現，PLC 技術還需要不斷地進行完善和提升，以便更好地服務于機械電氣控制裝置。

1 PLC 概述

1.1 PLC 的組成

PLC 的組成主要分為2 部分，一種是固定式，另一種是模塊式。在PLC 技術中，CPU 是其中的核心部件，同時也需要搭配外設備編程器、I/O 輸出接口、存儲器，以及電源。從PLC 結構來分析，整體分為內、外2 個部分。內部主要是進行整體控制，如地址總線、電源總線以及數據總線，外部則是對控制對象進行匹配設置。

1.2 PLC 的優勢

在實際的工作應用中，PLC 技術可以進行數字化運算，對操作系統整體進行控制，通過數字化技術和信號模擬，對內部的儲存功能進行控制，在此基礎上進行加工生產。PLC 技術實際應用的領域和范圍比較廣泛，如機械自動化數字控制、負反饋控制，以及機器人控制等等。在實際操作中，體現的優勢有抗干擾能力強、系統搭配簡便、編程語言易讀、錯誤修改便捷、數據精準性較高等，能夠為產業的發展提升經濟效益。

2 機電控制裝置中的PLC 技術應用原理

2.1 采樣輸入

在機電控制裝置中，PLC 技術最基礎的應用環節是采樣輸入，需要相關的技術人員，通過使用掃描儀對PLC 技術進行掃描，開展數據信息的收集，對于收集的數據信息進行加工處理，儲存到機電控制裝置內部。與此同時，這些數據的安全性較高，集中了對數據的保護，便于后續的使用。

2.2 操作過程

在收集到相關的信息數據后，進行具體的PLC 技術應用，具體的操作過程是通過PLC 技術全方位掃描采集到的信息，在依據梯形圖對已知的數據信息進行復核處理，篩選出所需要的信息后，再進行系統錄入。在此期間，為了實現PLC 技術對整體的把控，以及保障后續工作的順利實施，要保持數據的原始狀態和輸入前后的數據一致性，進而促進系統的平穩運行。

2.3 輸出階段

在相關信息錄入完成后，使用PLC 技術進行數據輸出，對機電控制裝置進行整體的管控。在這一環節中，對于每個環節的數據要進行嚴格的把關，保障數據的科學性，控制好輸出工作的進展，確保整體輸出結構的合理性和科學性。

3 PLC 技術在機械電氣控制裝置中的類型

在機械電氣控制裝置中，PLC 技術具體應用類型主要分為兩大類，一類是FCS 系統，另一類是DCS 系統。隨著技術水平的不斷提升，PLC 技術的應用也越來越廣泛，已經完全取代了傳統的控制裝置。

3.1 FCS 系統

PLC 技術在應用過程中，FCS 系統是主要的形式之一，也就是我們常說的現場總線型控制系統，主要使用的就是智能化和自動化的機械電器裝置所創設的一種網絡通信系統，應用性較強，能夠為機械電器裝置提供優質的網絡系統，能夠加強網絡信息數據的有效傳輸，促進機械電氣控制的生產。FCS 系統為機械電氣裝置提供良好的網絡環境，實現了生產的智能化、自動化，進而提升了整體的裝置效果，發揮了積極的作用。

3.2 DCS 系統

DCS 是集散型控制系統，是PLC 技術中的主要控制形式之一，包括分散式的控制、集中式的管理，以及對于緊急情況的處理，對整體的運行起到了監督和控制的作用。簡單地說，DCS 系統的作用是為機械電氣控制提供安全保障，創造平穩運行的環境，進而提升工作效率與生產效率，進而保證機械電器裝置工作的最佳狀態，同時，對于其中出現的問題和故障，也會第一時間發現，并做出相對應的應急處理措施，以保障系統的完整性、有序性，促進系統的正常運行。在PLC 技術應用中DCS系統發揮著積極的作用，為后續的工作發展提供了保障和依據。

4 機械電氣控制裝置的內涵

隨著我國經濟的不斷發展，科學技術水平得到了有效的提升，機械電氣控制裝置在各行各業中得到了廣泛的應用，尤其是在機械領域。隨著計算機技術的普及，相比傳統的工業發展模式，現代化工業發展得到了迅猛的增長。在實際的生產加工中，新興技術得到了應用，這也是產品質量不斷提升進步的關鍵；在機械電氣控制的應用過程中，新興技術的發展為行業提供了良好的技術基礎，為發展提供了積極有利的條件，使得PLC 技術在機械電氣控制裝置中的有效應用奠定了基礎。

在實際的機械電氣控制應用中，電氣控制指的是電氣設備的二次控制回路。其中的重要控制組成部分主要分為6 個部分，分別是自鎖回路、保持電氣設備運行安全運行、連續工作的閉鎖等；自動回路，在具備效率和公平的手動力；供電回路，提供電源能量；信號回路，在工作中顯示線路工作狀態的信號路徑；保護回路，對電路與電氣設備實施維修和保護；制動停車回路，依據遇到的特殊狀況采取的緊急制動措施。總而言之，在整體的電氣設備中，能夠對高壓和電氣控制裝置的強大電流進行控制，能夠進行自動化管控。以保障在運行期間，一旦出現了問題故障，系統就會第一時間進行維修處理，防止造成嚴重的問題和更大的經濟損失。除此以外，還可以通過信號顯示，實時掌握系統運行狀態，實現系統的自我保護以及自動化處理，使系統良好地運行，提升整體的生產效率。

5 機電控制裝置中PLC 技術的應用

5.1 在基本控制中的應用

就現階段的發展來看，在機電控制裝置系統內中的應用，PLC 技術在整體的運行中發揮著積極的作用，是機電控制裝置系統中的基本功能，為最終的方案設計進行服務，促進整體的系統運行，因此，要結合實際的發展情況，分析PLC 技術的影響因素，具體因素包括設備大小、設備信號、設備數量，以及設備類型等，對PLC技術的產生重要的影響。通過充分的了解和分析，并且依據相關的設計圖紙和數據進行具體的分析，不斷地提升PLC 技術在機電控制裝置中的基本應用，加強對PLC技術的優化和升級，進而提高PLC 技術對機電控制裝置的有效控制，為后期的發展奠定堅實的技術基礎，從而為PLC 技術在機械電氣控制裝置中的有效應用發揮至關重要的作用。

5.2 在集成控制系統中的應用

現階段，在市場的發展中，機電一體化技術受到了企業發展的高度重視，相比傳統的機電控制裝置，機電一體化技術朝著集中控制方向發展，集成控制系統建設也越來越成熟，對PLC 技術有著積極的促進作用。通常情況下，在機電控制裝置的實際應用過程中，需要使用PLC 技術對電氣設備和中央系統進行整體的控制，促進運行的合理性和科學性，有利于對集成系統的優化設計，對操作流程進行簡單化的梳理，以便于相關工作人員更好地應用，為后續工作的開展奠定基礎。在實際的工作過程中，研究人員發現這種結構形式也存在一定的問題，由于每個機器設備之間的連接較為緊密，聯系較為密切系統的整體性較強，需要進行中央控制和管理，一旦發生問題，就會造成整體的系統癱瘓，維修起來也比較費時費力，對整體工程項目的發展造成嚴重的影響。在應對這種問題時，將PLC 技術進行集成管理，設置相應的管控系統，就可以實現自動化管理，實時獲取相關的數據信息，及時地發現系統的異常行為，降低事故發生的概率，提升系統的運行效率，保障工作的梳理運行，以便于能夠及時地避免上述問題的發生，進而有效地降低經濟財產損失。

5.3 在分散控制系統中的應用

在實際的工程運行過程中，機電設備中分散控制裝置分布在更重要的部位中，進而實現對各部分的管控，同時，將PLC 技術應用其中，就可以實現系統分散化的集中管控，更好地對機電設備進行系統的管理和控制，在此基礎上，還要借助電子通信技術和計算機技術的配合，實現完整的機電設備連接，保障各個環節之間的信息交流，實現資源共享，使各個環節之間建立緊密的連接，便于集中統一的管理和控制，以保障在每個環節中能夠及時有效地得到應用，方便數據的及時供應，為各個環節的發展提供便利，在生產過程中，有利于抵消不良因素的影響，健全機械電氣控制系統。

5.4 在邏輯開關中的應用

在機電設備控制的應用過程中，邏輯開關對于整個編程的發展起到了至關重要的作用，是運行中不可或缺的設備，但是，由于傳統的邏輯開關是需要通過繼電器的各個電路對每臺機器進行單獨控制的，在實際操作過程中比較煩瑣，不僅會消耗大量的人力物力，同時對有機電設備的控制的最終效果也有著消極的影響。隨著科技的進步發展，技術水平也得到了有效的發展和提升，在PLC 技術中，邏輯開關得到了有效的應用，在傳統的邏輯開關中做了很大的技術突破，實現了現在的效果和功能。除此以外，還需要把邏輯開關和PLC 技術之間建立連接，促進企業整體生產線的順利運行，進而有效地控制各個環節，保障設備之間的有效配合，促進生產得到良好運行，為產業發展提供強大的技術支持，而提升機械電氣控制的整體效果與效率。

5.5 在故障排除中的應用

在機電控制裝置應用過程中，PLC 技術的發展也是需要保障的，在系統運行中，為了有效地降低出現事故問題的概率，就需要在PLC 技術應用過程中，做好故障排除，首先，要對使用的每臺設備進行系統全面的檢測，再通過信息管理人員進行信息的錄入，幫助工作人員掌握每臺設備的實際情況，從而極大地提高機械電氣控制的效率和質量。

與此同時，還要結合PLC 系統的編程特征，并且結合企業發展的實際情況，對各個機電設備的運行參數進行實時調整，這樣在PLC 技術運行過程中，就可以對機電控制裝置進行實時管理和調控，以便于能夠及時發現異常行為，工作人員在接到信息后，及時地進行維修處理，第一時間找到故障發生的具體位置。在管理人員和維修人員的修護過程中，要先查明問題原因，進行對癥下藥，提高維修工作的精準性，對于整體設備的運行有著積極的促進作用，能夠在較短的時間內排除出發生故障的具體原因，大大提升了維修的實效性和精準性，為后續的工作運行提供保障依據，增加了機電設備的穩定性、安全性以及可靠性。

6 結語

綜上所述，在PLC 技術的應用過程中，為機械電氣控制行業發展提供保障，近年來，隨著科技的不斷發展，信息技術也有了很大程度的進步，在機電控制裝置中，PLC 技術得到了合理的應用發展，為機電控制裝置提供了穩定的運行和安全保障，隨著信息化進程的不斷推進，PLC 技術也在不斷地進步和發展，逐漸實現了自動化控制。本文通過機電控制裝置中的PLC 技術應用原理中的采樣輸入、操作過程、輸出階段進行深入的分析和了解，在此基礎上，就機電控制裝置中PLC 技術的應用進行了探究，通過對基本控制中的應用、集成控制系統中的應用、分散控制系統中的應用、邏輯開關中的應用以及故障排除中的應用等多方面進行分析，幫助企業節約人力資源，減低工業生產成本，進而提升產企業的經濟效益，促進健康循環發展，進一步實現機電裝置自動化控制效果的進一步提升，有效改善機械電氣控制裝置的應用，最終促進機械行業的可持續發展。