PLC技術在機械電氣控制裝置中的應用

卞德敬

摘 要：科學技術是第一生產力，隨著經濟的發(fā)展，科學技術在推動工業(yè)進步的過程中起著重要的作用，在機械電氣發(fā)展方面亦是如此。科學技術在機械電氣中的應用不僅僅能夠縮短機械設備的更新?lián)Q代的周期，有利于提高整體設備的操作便捷度和抗干擾度，而且能夠減少設備成本，獲取更多的利潤，有利于工業(yè)活動的經濟效益和社會效益的共同實現(xiàn)。該文主要是以PLC技術在機械電氣控制裝置中的應用為例，介紹了PLC技術的基本概況以及PLC技術在機械電氣控制裝置中的應用特點和類型。

關鍵詞：PLC技術 自動化 機械電氣控制裝置

中圖分類號：TM921.5 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）02（c）-0018-01

PLC技術的不斷發(fā)展促進了工業(yè)整體科學技術水平的提高，增強我國工業(yè)的整體競爭實力，從而為我國整體經濟發(fā)展的科技化和現(xiàn)代化作出貢獻。下面將從PLC技術基本概況為著眼點，對PLC技術在機械電氣控制裝置中的應用進行具體分析。

1 PLC技術概況

1.1 PLC技術概念

我們所說的PLC技術的全稱是Programmable Logic Controller，其中文全稱是可編程邏輯控制器，它是一種專門用于工業(yè)應用而設計的電子系統(tǒng)。PLC技術主要是通過計算機為載體或者說是以計算機為實現(xiàn)技術的工具，利用計算機的內部存儲程序來編輯和執(zhí)行邏輯運算以及進行順序控制、計算等等一系列指令程序。這種技術具有自身的優(yōu)越性，從而能夠在工業(yè)應用上廣泛實行。

1.2 PLC技術在工業(yè)上的應用

PLC技術能夠把繼電器控制系統(tǒng)和計算機技術相結合，從而可以簡化繼電器控制系統(tǒng)的工作流程，縮短幾點控制系統(tǒng)的設計周期，減少了投資成本，并且因為它具有通用性特點，所以PLC技術在工業(yè)上的應用范圍十分寬廣。并且PLC技術的抗干擾能力強、循環(huán)工作等優(yōu)點，使得在自動包裝機系統(tǒng)、材料分揀系統(tǒng)等一系列工業(yè)控制系統(tǒng)中運用更為便捷。在我們生活周圍利用此種技術的例子也有很多，如我們經常路過的十字路口的交通信號燈控制系統(tǒng)、電梯的自動控制系統(tǒng)、電動機的正反轉控制系統(tǒng)等等。

2 機械電氣控制裝置概述

電氣設備的二次控制回路就是我們一般意義上所指的機械電氣控制裝置，通常情況下主要由以下六個部分組成，它們分別是多種供電電源的電源供電回路、對電路和電氣設備進行維護的保護回路、能夠顯示線路工作狀態(tài)的信號回路、兼顧效率與公平的自動與手動回路、對某些特殊情況進行緊急制動的制動停車回路、保持電氣設備持續(xù)工作和運行安全的自鎖與閉鎖回路。電氣控制裝置在整個電氣設備中能夠對高壓和大電流以及開關的閉合實現(xiàn)自動控制，能夠在設備運行過程中所出現(xiàn)的緊急故障進行系統(tǒng)維護，能夠通過各種顯示信號反映出設備運行狀態(tài)，因此它具有自動控制功能、保護功能、監(jiān)視和測量功能。

3 PLC技術在機械電氣控制裝置中的應用

3.1 PLC技術在機械電氣控制裝置中應用的優(yōu)勢

PLC技術相對于傳統(tǒng)的控制技術具有操作更為簡單、組裝成本較低、安裝容易等基本優(yōu)勢之外，最主要的還是體現(xiàn)在抗干擾能力和自我診斷能力之上。

PLC技術在機械電氣控制裝置中的應用能夠增強抗干擾能力，能夠減少機械電氣設備在高溫、高濕、高噪音、高磁場環(huán)境下所造成的的干擾。而傳統(tǒng)的控制技術在工作中容易受到周圍環(huán)境的影響，從而系統(tǒng)很難進行長時間連續(xù)的工作，另外這種環(huán)境下工作的傳統(tǒng)控制技術對于電氣設備本身也是一種損害。

3.2 PLC技術在機械電氣控制裝置中應用的的主要類型

在現(xiàn)階段PLC技術在機械電氣控制裝置中運用的主要有兩種類型有兩類：DCS系統(tǒng)、FCS系統(tǒng)。DCS系統(tǒng)又稱集散型控制系統(tǒng)，是指將控制技術、通訊技術、顯示技術、計算機技術這四者相結合起來所產生的一個控制與管理系統(tǒng)。根據(jù)它的技術構成要素可推斷出集散型控制系統(tǒng)的主要構成為控制系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)。它的主要工作特點是能夠分散控制功能，相對集中地進行管理，從而做到了信息的高度集中化，降低了系統(tǒng)運行的風險系數(shù)，促進了工作效率的提高。

FCS系統(tǒng)又稱現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，也叫3C技術，是將通訊技術、控制技術與計算機技術相結合起來所形成的一項控制管理系統(tǒng)。FCS系統(tǒng)是在DCS系統(tǒng)的基礎上發(fā)展而來，相對于DCS系統(tǒng)來說它操作更為簡便，工作的靈活程度更高，并且因為它更進一步分散了控制功能，因而安全系數(shù)更高?，F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)能夠創(chuàng)設出自己系統(tǒng)所使用的局域網絡，將自動化系統(tǒng)和現(xiàn)場的智能設備結合起來構建一個獨立的通信網絡系統(tǒng)。在操作系統(tǒng)運行過程中實現(xiàn)交互式地操作、點對點地溝通，從而掌握全局卻又不忽視細節(jié)。DCS和FCS分別有著各自的優(yōu)勢，隨著現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的逐漸完善，相對于集散型控制系統(tǒng)的成本較低、操作更為簡單安全等優(yōu)勢，更符合了現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展需求，因此很有可能現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)在不久的將來會取代集散型控制系統(tǒng)，并且這項控制技術會更加成熟。

3.3 PLC技術在機械電氣控制裝置中應用的設計分析

PLC技術在機械電氣控制裝置中的應用需要經過原理圖的分析和PLC系統(tǒng)設計以及通信網絡設計、接地處理等步驟來處理。首先要對機械電氣中所需要的控制裝置進行分析設計出符合需求的結構原理圖，在設計原理圖的過程中不僅僅考慮對主電路的分析，而且還要對信號、控制電路進行分析，多方面多角度分析才能做到優(yōu)化方案設計。在PLC系統(tǒng)設計中要根據(jù)不同功能進行不同PLC技術系統(tǒng)的設計編寫，從而能夠得到系統(tǒng)控制、保護、監(jiān)測的作用。PLC技術的設計過程中所需要注意的問題有兩大點，分別是程序設計和回路設計。如所設計的系統(tǒng)要實現(xiàn)對整個機械電氣設備的保護，在出現(xiàn)緊急情況時系統(tǒng)能夠及時切斷電源從而實現(xiàn)自我保護。通信網絡設計是電氣控制系統(tǒng)中的重要部分，PLC通訊網絡設計主要是由通訊網絡和控制網絡兩個部分，這兩個部分相互配合以共同發(fā)揮控制的功能。在實際情況中針對不同對象又有所不同，如在設計高層子網的配置過程中就需要采用通用協(xié)議進行配置的。在進行接地設計的過程中需要對整個機械電氣控制系統(tǒng)進行全局考慮，它不僅僅關乎系統(tǒng)的抗干擾能力，而且關系到整個控制系統(tǒng)運行時的穩(wěn)定性，接地處理有利于提高控制系統(tǒng)安全程度。PLC技術在機械電氣控制系統(tǒng)中應用的各個階段都有其重要性，要充分保證各個設計階段的合理性，從而保證控制系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

4 結語

科技的進步是工業(yè)發(fā)展的重要推動力，因此將PLC技術運用在機械電氣控制裝置中符合時代發(fā)展的潮流，有利于提高工業(yè)的工作效率和工作質量，并且節(jié)約了成本，節(jié)省了人力、物力、財力。PLC技術在機械電氣控制裝置中的應用有利于提高控制系統(tǒng)的安全系數(shù)和穩(wěn)定系數(shù)，從而促進企業(yè)經濟效益的提高。

參考文獻

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