机械电气控制装置中的PLC应用研究

李梦娇1余斌2李涛3

关键词：PLC技术；机械电气控制装置；应用研究

该文主要围绕在机械电气控制装置中应用PLC技术展开讨论，首先对PLC技术展开分析，分析其概念、特点及优势，然后简述机械电气装置的概念，主要从各个方面分析在机械电气的控制装置中应用PLC技术，提出其在应用中会遇到的问题并给出合理解决对策。

1概述

（1）机械电气控制的概念

随着科学技术的迅速发展，计算机技术的普及率得到了提升，并影响着我国工业化进程。现阶段，自动化技术已被大众所熟知，其在20世纪末期出现了三次巨变，由最开始只是将电子技术作为基础的一种装置，发展成为将计算机运算作为中心的一种控制系统，最终使得整个机械电气控制行业产生了根本性的转变。此技术的推陈出新，还推动了一部分新型行业的出现与发展，进而为自动化技术注入了源源不断的活力。当前，就机械电气控制领域而言，PLC技术已成为行业是否能够实现良好发展的标志。在PLC技术的发展历程当中，汽车制造工业属于最先运用此技术的行业，而在PLC技术不断完善与成熟中，其他领域也逐渐开始对PLC技术予以应用，如今PLC技术已发展得十分成熟，被广泛运用在实际生产当中。

（2）PLC技术的概念及特点

PLC技术将计算机作为基础，能够进行编程的逻辑控制，DCS与FCS技术属于其主要构成部分，拥有控制精准、能耗量低、速度快、体积小和操作简单等相关优点，同时和其他控制系统相比，其抗干扰能力更强。其中，DCS技术主要通过计算机、信息以及网络技术等来对机械设备予以控制，可以和控制站以及监测站实现有效连接，进而达到全面信息化管理的目的，并有利于信息资源的共享。同时，DCS技术属于集散型控制系统，可以对机械电气环节予以有效的控制，对各个模块进行高效的调动，避免整个系统在运行过程中出现问题。FCS技术则主要通过网络系统来对各个连接点予以处理，以此来对机械电气系统进行有效的控制，并对机械电气设备实施远程操作，促进工作效率的有效提升。其次，传统控制系统当中的元件可以被PLC技术当中所包含的应用程序所取代，诸如中间继电器、计数继电器以及时间继电器等，以此来节约在这些元件所耗的能量，并降低控制柜数量。

2PLC技术在机械电气控制装置中的应用

2.1机电控制装置中PLC技术的控制形式

2.1.1DCS集散型控制系统

DCS集散控制型的系统就是指将现场检查站和控制站等控制类系统，通过特殊电子网络系统对其之间进行链接，使电子科技有效结合控制技术，这样不仅可以集中操作兼顾装置和分散性控制系统，还能在控制过程当中有危险性因素出现时进行分散透彻的梳理，同时进行综合性的治理，这样就可以高效管理和有效调控机械电气的控制装置。总而言之，DCS系统主要包括了通讯、计算机、显示、控制技术等功能，形成一个比较完善的控制及管理类系统。

2.1.2FCS现场总线型控制系统

现场总线型的控制系统指的就是科学地结合各分支等不相同的结构和生产现场控制系统中的数字式，这样不仅可以使管理结合控制，还可以对多节点和双向总线型系统起着支持作用。这些的组成通常是一些常见的外部环境，在这样的状况下，提供给机电控制装置的网络环境十分良好，提供的实用功能更加智能，自动生成许多项目得以实现，机电装置控制的效果因此会显著提高。相较于DCS系统来说，其可操作性更好，实际中有着更加便捷灵活的运用，其进一步分散了控制装置，因此其有着较高的安全性。

2.2在机电控制装置中PLC技术实际的应用

2.2.1在空气压缩机中PLC技术实际的应用

空气压缩机通常是单片机构成，很容易受到机器性能的影响，从而不能保障机械电气装置工作的效率。在现阶段，在空气压缩机中应用PLC技术，同时结合实际生产作业，科学有效结合自动化和危机控制技术，调整压缩机，将空气压缩机运行的效率大幅提高。不只在这样，其还可以利用微控制器全程监控空气压缩机整个作业环节，从而对机械的安全运行做出保障，进而促进机械电气的控制装置运行效率提高。

2.2.2自动化生产线上的变量控制

实时监控和控制生产中的变量，从实质上来讲也就是全面监管生产的模拟量，由于工业生产的每个环节都会有很多变量存在，人力难以对其进行合理科学的预测。若是没有实时地控制生产变量，随着问题长久的累积，很可能会严重影响工业生产。针对这样的情况，在机械电气的控制装置中应用PLC技术，可以对这些问题有一定的缓解，PLC技术可以适当地控制生产过程中每一环节的变量，以此为基础，通过转化模拟化与数字化间的链接，可以应用控制器来控制相应的生产变量。

2.3机械控制装置中PLC技术的具体应用

2.3.1基本的控制要求

在工业生产的过程中，对于PLC技术实现合理化运用，要将工件有秩序地进行搬运处理。要合理地使用机械手，推动气缸的运行和工作，对于气缸实现控制的最重要的装置就是磁阀。对于气缸进行控制的过程中，根据实际的要求进行多方位的移动处理，而磁阀装置在控制的过程中是双线圈的。运用磁阀装置进行控制的过程中要进行断点处理，保证施工的基本安全，机械手的工作状态会随着磁阀装置的运行方向而产生一定的改变，但这些都要建立在原本工作状态的基础上。通过磁阀装置控制机械手实现基本工作的过程中，在正常的通电状态下，机械手会随着装置的控制产生变化，如果不能实现基本的通电处理，机械手就会停止相关工作。对于机械手实现控制的过程中，产生的一系列变化都是由磁阀装置进行决定的。

2.3.2设计PLC控制程序

手动和自动化操作构成了技术的基本控制程序。实现自动化的过程中，相关程序的操作主要包括3个部分，即步进、单周期和连续操作。当实现控制的程序处于初始阶段时，下达的指令通过IST进行显示，IST的功能编号为FNC60，共同进行LST和STL的指令能够实现多种控制形式，对于操作程序能够实现简化设计，为相关工作提供方便。

3合理化运用PLC技术的方式

要实现这项技术的合理化应用，就要进行精准的控制和分析，对于相关因素产生的不利影响能够避免和规避。首先，对于运用的设备和实现控制的系统要进行合理的选择，搭配相关的软件和硬件设备，降低产生的干扰性。因为在市场上运用的PLC设备丰富多样，对于应用的环境和条件就要进行一定程度的考虑，实现精准化分析和应用。其次，对于入侵的外部信号进行防范，对于IO的信号要进行良好的保护，形成这种干扰的实际范围要小于电源干扰，但也要引起相关部门的重视，提升实际的设备抗干扰能力，强化信号滤波处理，对于信号运输的方式进行科学布阵，以降低干扰强度。

4结语

随着科学技术的不断进步和发展，形成了许多技术和学科交叉渗透的现象，使得科学技术有着更好的发展。在持续发展PLC技术的良好条件下，机械企业随之逐渐提高自动化水平，从一定程度上保障了企业的产品质量，对其生产的整体效率也有着一定程度上的保障。以此为基础，可以将机电一体化的系统结构进行简化，应用PLC技术优化并完善继电器的逻辑处理功能，将生产所需要的成本降低，还能在运行控制装置的过程中将机械设备有危险发生的几率降低，为了能够进一步的优化和完善这一装置系统，就要更加推广PLC技术的使用，在机电控制装置中使这一技术能够发挥决定作用。

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