PLC在机械电气控制装置中的应用探讨

王浩

身份证号码：130324199506102117 德州市热力发展有限公司 山东省德州市 253000

摘要：机械自动化是我国工业领域发展的主要方向，在机械电气控制装置中应用PLC技术能够发挥PLC技术的抗干扰性、实用性及可优化性等优势，解决机械电气控制装置中出现的技术问题，从而提高生产效率，保障企业的经济效益。所以，广大工业企业、技术人员应提高对PLC技术的重视程度，为PLC技术应用提供思路，进一步促进我国机械工程与自动化的发展。而本文通过对PLC技术在机械电气控制装置的应用进行分析具有非常重要的现实意义，对机械电气控制装置的发展具有积极推动作用，可以令控制质量得到显著提升。

关键词：PLC；机械电气控制装置；应用

引言

PLC技术运用于机械电气控制装置中极大程度提升了系统的运行能力，要充分掌握PLC技术的工作原理，认知到PLC技术在机械电气控制装置中的应用要点，要基于系统需要充分施展出PLC技术的优势，促进产业升级。

1 PLC技术的工作原理

PLC的工作原理是当可编程控制器开始运行后，会有输入采样、执行用户程序和输出刷新三个工作阶段，三个工作阶段是一个扫描周期。可以将PLC看作是机械设备与数字信号进行互动的小型计算机。在集中采样阶段，可编程控制器通过不断循环扫描方式读取采样数据，再将所读取到的数据储存于输入、输出映像寄存器中，此时的映像寄存器将会被刷新。由于PLC不是逐个采样，而是集中采样，因此即使在程序处理过程中产生变化，映像寄存器中的内容也不会随之而生改变，需要在下一个周期的输入采样环节才会发生变化。可编程控制器是按照先上后下、先左后右的顺序，对梯形图程序进行逐句扫描并根据采样输入至映像寄存器中的结果展开逻辑运算，再将运算结果储存至相关的映像寄存器中。在此过程中，如果出现程序跳转指令，就需要根据跳转条件来对跳转地址进行决定。在输出刷新阶段，可编程控制器会在时序处理完成后进行刷新，此时所有输出映像寄存器中的各点的状态都会转存至输出锁存器之中，最后再通过输出端驱动外部负载。

2 PLC技术的特点

PLC技术通过可编程存储器完成控制器的编程工序，是实现整个系统控制的自动化装置。工业控制应用由数字操作和可编程CPU补充，用于执行系统的各项指令，从而通过以输入与输出数字信号来把控机械运动以及制造过程。PLC作为一种逻辑控制器在工业范畴运用普遍，以数字存储器来存储命令，以及实行计时、计数等一连串的逻辑运算，在通过数字以及模拟信息针对某种机器型号的把控。PLC可以称为工业控制范畴中的数字设备，其通过使用简单的数字编程语言实现逻辑思维，进而提高生产效率。辅助设备和PLC功能需要工业控制范畴中的有关特征开展预先设计。期间在项目启动过程中，需要改变继电器控制之中的模块功能，促使更具有便捷特点，而且各种控制规模都能够实现有效连接，并且已经在PLC通信以及人机交互技术范畴中也有了一定的进步。

PLC技术极大地简化了自动化数据的管控与解析步骤，促使电子设备工作实效获得提升。在电控工作范畴中通过PLC技术的有效应用促使其工作流程也越发变得便捷，极大程度提升了电控工作的实效以及可靠性。再有PLC技术便捷优势，能够在系统控制时发送指令，此步骤并不需要太多的高技能要求，工作人员能够快速掌握。PLC技术具有极大程度实用性能够满足各种各样的工业生产要求，PLC技术在运用流程中，也需要相关的整套的机器设备，差异的设备配置需要控制不同的目标。操作的流程中，需要相关的机械设备操作人员具有较好的协同素养，能够将通信设备获得高效的运用，促使控制工作顺利有效达成，将控制工作更加便捷，其PLC技术自身具备的实用性能够将机电一体化控制工作变得更为高效。将PLC技术运用后，设备的抗干扰性获得极大提升，在当下设施运作工况繁杂的情况下，将PLC技术运用其中，从而能够极大程度满足运行需求。

3 PLC在机械电气控制装置中的应用要点

3.1应用于顺序控制领域

机械电气控制装置领域的经济效益压力越来越大，主要是因为现代电气设备运转时间要求不断延长，运行能耗越来越大。PLC技术应用于机械电气控制装置的顺序控制中，主要优势就是，能适应不同生产工序的顺序要求，自主控制系统输入信号，在充分考虑系统内部运行状态、控制时间顺序地影响后，实现电气设备运转顺序的最佳控制，而且控制系统是自动有序地进行控制操作，对主站和开关量的准确控制，提高了控制的准确度和控制效率。通过对传统继电器的优化升级，PLC技术的自动控制自动化水平不断提高，高灵敏度让顺序操作效能不断提高。加上模块化系统控制的优化，电气设备能实现自动化过程中的单独控制，避免因为系统内部控制顺序出错时，导致的控制质量下降问题，系统反应准确率和反应效率都实现了提升。

3.2开关量设计

开关量作为机械工程的通断信号、无源信号，是影响工程运行效率、机械设备使用寿命的关键。在机械电气控制装置中，PLC技术能够直接改变自动化管理过程形式，例如，可通过修改编程储存器的数据满足工程对电气设备运行的需求。但是，在PLC技术的应用过程中，工业企业需要明确PLC技术使用效率、机械工程效率需求，从而通过修改PLC系统数据，保证技术应用达标。在此过程中，企业需要对工程开关量进行分析，提升工程开关量、线路强度，同时升级硬件设备，从而保证继电器的稳定性。通常而言，机械工程自动化开关量设计步骤如下：第一，根据机床的控制功能，建立控制信号与输出信号的逻辑关系，列出逻辑关系表；第二，建立逻辑函数后完成简化，并利用PLC系统指令构建函数关系，编写控制指令，进行I/O分配，得到逻辑关系梯形图；第三，针对设备的特殊需求功能，添加特殊需求功能程序，并上机完成初步测试，根据测试结果调整数据；第四，完成数据测试后在后台输出PLC控制指令，实现对开关量的控制。

3.3控制变量应用

机械电气控制装置中应用控制变量，即从理论方面对变量进行控制、修改。在以往的变量控制过程中，受到人工控制的因素影响，设备的生产效率较低，同时人工操作具有一定失误率和误差率，随着PLC技术的加入，能够对机床等工业设备的虚拟内存、物理内存进行变量控制，从而将数字信号转化为虚拟信号，优化变量控制效果。现阶段，在机械电气控制装置中使用PLC技术对变量进行控制通常应用DCS系统。DCS系统的操作流程可分为四大层次：第一层，DCS系统控制；第二层，内部系统内部程序调试；第三，DCS系统软件调试；第四，DCS系统应用软件测试。在第一层中，通过设置端点使DCS调试系统与辅助仪表盘呈相互独立状态，保证工序能够达到平行作业的状态；第二层是在不连接现场电缆的情况下对机柜、PLC柜等进行调试，保证系统运行正常；第三层是根据进度要求连接现场电缆，对回收信号进行处理分析，并逐步投放使用；第四层是在试车之前对计算系数、延迟时间、微分时间等进行实验调整，获得最佳运行数据。

结束语

随着自动化技术的不断发展，PLC技术在机械电气控制装置中的应用也愈发广泛，在机械电气控制装置中的表现十分优异，为我国工业经济稳定增长提供了有力的技术支持，成为工业自动化发展的重要标志。

参考文献

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[2]马超,孙洪华,丁振礼.PLC在机械电气控制装置中的应用探究[J].科学与财富,2022,14(28):121-123.