PLC技術在機械電氣控制裝置中的應用

空軍南京航空四站裝備修理廠 錢海軍 姜蘇蘇

隨著我國科學技術的不斷發(fā)展，使得PLC技術在機械電氣控制設備中的應用變得越來越廣泛，在社會中也發(fā)揮出越來越重要的作用。借助于PLC技術的應用，能夠讓機械電氣控制的自動化水平得到提升，并促進我國的工業(yè)行業(yè)得到更進一步的發(fā)展。

一、PLC技術和機械電氣控制概述

隨著我國計算機技術以及自動化技術的不斷發(fā)展，使得我國的工業(yè)化發(fā)展進程也受到了較大的影響。在電氣行業(yè)中通過計算機技術的廣泛應用，其能夠促進工業(yè)產品的質量得到提升，并將電子裝置、控制系統(tǒng)以及計算機技術三者進行有機的融合，從而形成機械電氣控制裝置，并借此促進了整個電氣行業(yè)的發(fā)展與進步，為電氣自動化發(fā)展也奠定了一個良好的基礎。

PLC技術本質是一種融合計算機技術和自動化技術的電子設備，其具備有編程存儲工作，并能夠進行內部程序的運算，還可以通過輸入/輸出接口以及模擬接口的模式來進行信息的傳輸，從而對機械電力設備的生產流程進行有效全面的控制?，F(xiàn)階段PLC技術中主要包含了存儲器、電源、輸入/輸出接口、擴展槽以及編程器這五個部分，并能夠根據設備的實際運行情況來進行外部控制策略的針對性選擇，從而充分滿足機械電氣控制設備的運行需求[1]。近年來隨著我國計算機技術的不斷發(fā)展，使得PLC技術的應用也變得越來越廣泛，而基于PLC技術的可編程控制器能夠在機器人、文化科技設備以及汽車等行業(yè)得到有效的應用，并能夠取得良好的應用效果。在機械電氣控制裝置中通過PLC技術的應用，則能夠使得該電氣控制裝置的控制效果以及計算能力得到有效的提升，并促進我國的電氣行業(yè)得到更進一步的發(fā)展。

二、PLC技術的應用優(yōu)勢簡析

（一）響應速度快

在傳統(tǒng)的繼電器控制裝置中，多是借助于電磁原理來通過觸電的吸合進行電路通斷的控制，整個繼電器的控制電路也都是由導線連接而成，從而取得良好的系統(tǒng)控制效果。但是在應用該繼電器控制裝置時存在有一定的節(jié)點變位實踐，其響應速度比較慢。PLC技術則應用了內部定義的輔助繼電器替代傳統(tǒng)的機械式繼電器來進行工作，并多是通過軟件編程的模式，通過內部的邏輯關系來實現(xiàn)關鍵的硬件導線連接。在這一控制模式下所需的繼電器節(jié)點變位時間非常短，還能夠使得響應速度得到一定程度的提升[2]。

（二）可靠性強

在傳統(tǒng)的繼電器控制裝置中其根據電磁原理來通過觸電的吸合對電路通斷情況進行控制，具體工作流程也會受到外界因素的各種影響。這也就導致了其每多工作一次，就會多一份損耗，并容易導致繼電器出現(xiàn)一些故障，從而直接影響到整個電氣系統(tǒng)的正常運行。在PLC技術中則應用內部輔助繼電器來進行工作，所受外界環(huán)境的干擾也比較少，并不易出現(xiàn)磨損的情況，這也就能夠保障PLC控制系統(tǒng)始終處于一個良好的工作狀態(tài)中，并能夠使得該電氣系統(tǒng)的運行可靠性得到大幅度的提升。

（三）操作便捷

PLC控制功能主要是依靠編程實現(xiàn)的，借助于準確的編輯便能夠實現(xiàn)良好的而功能控制效果，在該控制模式下，一方面能夠對系統(tǒng)的控制過程進行明確，另一方面還能夠對整個程序的發(fā)生情況進行實時的監(jiān)控。這樣就可以再執(zhí)行過程存在異常的情況下，根據具體情況來進行調整，從而保障系統(tǒng)的正確運行。在該調整過程中還不需要應用到大量的人力和物力，并具備有操作便捷的應用優(yōu)勢。

（四）應用廣泛

PLC技術因為其良好的應用優(yōu)勢，也在各個工業(yè)生產領域中得到了廣泛的應用。PLC技術能夠通過與變頻器、觸摸屏等配套設置共同組成一個完整的運行系統(tǒng)，并具備有良好的應用實用性，使得工業(yè)設備以及工業(yè)生產的效率也能夠得到大幅度的提升。

三、機械電氣控制裝置中PLC技術的應用簡析

（一）分析原理圖

在機械電氣控制裝置中進行PLC技術的應用，其分析原理圖能夠引導機械電氣發(fā)展中PLC技術的發(fā)展方向，這也就要求在PLC技術具體應用之前進行原理圖的分析與檢查，在確保合格之后才能夠投入使用。在對原理圖進行分析的過程中，要求技術人員能夠對該電氣線路中的電氣基礎措施有充分的了解和掌握，比如操作按鈕、斷路器、變頻機以及電動機等等，然后通過一些鮮明的標記來對電路圖中的一些關鍵位置進行合理的編制。在進行電路圖的繪制過程中還需要對其進行檢驗，并在檢驗合格的基礎上再進行電路以及相關電氣設備的識別，這樣才能夠有效防止人員傷害以及設備傷害等情況的出現(xiàn)，并對機械電氣控制設備所控制的所有電路起到良好的保護效果。一般在機械電氣控制裝置中進行PLC技術的應用時，其首先需要進行保護裝備的設置，然后確定電源供電，并為相關機械設備的順利工作提供良好的保障。

（二）PLC控制系統(tǒng)的分析

隨著我國工業(yè)技術的不斷發(fā)展，使得部分機械電氣裝置的結構也變得越來越復雜，各個組成部分還具備有自身的作用，只有通過相互協(xié)調工作才能夠保障該機械電氣裝置的應用效果。此外部分機械電氣裝置還需要根據場景以及外界因素的不同，來進行自身運行模式的不斷調節(jié)，來獲得良好的控制效果[3]。在這一過程中借助于PLC控制系統(tǒng)的應用，則能夠對該設備運行過程中經過的場景自己各階段的反饋執(zhí)行驅動等情況進行分析，并根據該設備的實際工作要求來進行各種運行參數的合理調整，從而保證整個機械電氣裝置的正常運行。此外通過PLC控制系統(tǒng)中的自動化控制功能，還能夠有效避免一些人為因素控制所帶來的風險，并能夠在第一時間內對設備運行中的擁堵和安全問題進行處理，從而起到良好的機械設備保護效果，并使得設備運行過程中不必要的經濟損失得到最大限度的降低。

（三）進行PLC控制系統(tǒng)的合理設計

為了保障PLC控制系統(tǒng)的控制性能，也就要求在對其進行設計的過程中充分重視通信網絡以及接地兩部分的設計。在進行通信網絡的設計過程中通常需要進行控制網絡和通信網絡兩方面的設計，并需要對兩種網絡的運行情況進行適當的協(xié)調，只有這樣才能夠對整個電氣控制系統(tǒng)起到良好的協(xié)調效果，并保障該控制系統(tǒng)的控制能力。在進行接地設計的過程中還需要對PLC控制系統(tǒng)的安全系數和抗感染能力等要素進行分析，并需要確保其電路系統(tǒng)以及接地系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性。因此說在進行接地系統(tǒng)的設計過程中，還需要對該PLC控制系統(tǒng)的運行性能以及工作特點進行充分的考慮，并在此基礎上借助于集中分散靈活調整的PLC接地系統(tǒng)的合理設置，這樣也就能夠避免不良振動對于該機械控制裝置的運行影響，并確保整個控制系統(tǒng)的運行性能以及運行可靠性。

（四）開關量邏輯控制

開關量邏輯控制作為PLC控制系統(tǒng)的基本運行基礎，在電氣控制設備中借助于PLC技術的應用，其需要由PLC技術以及相關設備來取代傳統(tǒng)的繼電器控制設備進行工作，從而取得良好的電路邏輯控制效果。因此說在開關量邏輯控制系統(tǒng)中進行PLC技術的應用時，其不僅僅需要進行單臺設備的控制，還需要在生產線路中接入大量的開關量邏輯控制設備，只有這樣才能夠保障對不同的設備組合進行有效的控制，并使得各項設備能夠達到協(xié)調一致，從而使得機械電氣裝置的應用效能得到最大限度的發(fā)揮[4]。

（五）分散控制系統(tǒng)

在分散控制系統(tǒng)之中還需要對PLC的控制對象進行針對性的處理，然后通過信號傳輸的模式來實現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)的內部網絡連鎖反應，并借此取得良好的系統(tǒng)控制效果。此外通過對主線傳遞上位機信號的模式，還能夠進行多臺機械設備的有效控制。通過分散控制系統(tǒng)的應用，能夠通過不同模式來對不同的設備進行數據連接，在這一控制模式下，某一個對象設備因為故障停止運作時，也不會直接影響到其它設備的運行?？梢酝ㄟ^對PLC技術和過程控制進行有效結合的模式，來達到良好的底層控制效果。

（六）集中控制系統(tǒng)

集中控制系統(tǒng)主要是指多個設備和中央PLC控制系統(tǒng)所構成的一種中央集成系統(tǒng)，其能夠根據合理的運行順序以及連接方式來進行多個不同設備的有效連接，并借此形成PLC控制處理系統(tǒng)。一般情況下，集中控制系統(tǒng)具備有操作比較簡單，運行效率高以及運行成本低的應用優(yōu)勢，但是在實際應用過程中依舊會存在有比較多的問題，其在改變某一控制程序對象的過程中還需要停止整個運行系統(tǒng)，并會對該工業(yè)企業(yè)造成較大的經濟損失。

（七）數據處理運用

在應用PLC技術來進行各種數據的處理時，其還包含有運算、數據表達以及轉換等多種操作功能，還能夠就機械設備的運行數據進行及時的采集以及分析，并能夠在存儲器中進行該機械電氣裝置運行參數的存儲。通過PLC系統(tǒng)中的額傳輸通信功能將這些存儲的數據傳輸給職能設備，便能夠起到良好的控制效果。

（八）運動控制系統(tǒng)

通過PLC技術還能夠在一定程度上進行直線運動和圓周運動的有效控制。在傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)中多是對執(zhí)行機構以及傳感器進行直接作用，從而取得控制效果。但是PLC技術則能夠通過運動控制模塊來達到精準運動以及算法控制的效果，并使得系統(tǒng)運行的準確性得到一定程度的提升。因此說現(xiàn)階段的大型科技設備以及機器人中都是應用PLC控制系統(tǒng)來進行機械電氣設備的控制，并使得其控制精度得到進一步的提升。

通過PLC裝置的應用，其不僅僅能夠使得機械電力控制系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性以及控制性能得到有效的提升，還能夠促進我國工業(yè)行業(yè)的自動化以及智能化發(fā)展，對于我國工業(yè)的進一步發(fā)展也有著良好的促進作用。