PLC技术在机械电气控制装置中的应用

卞德敬

摘 要：科学技术是第一生产力，随着经济的发展，科学技术在推动工业进步的过程中起着重要的作用，在机械电气发展方面亦是如此。科学技术在机械电气中的应用不仅仅能够缩短机械设备的更新换代的周期，有利于提高整体设备的操作便捷度和抗干扰度，而且能够减少设备成本，获取更多的利润，有利于工业活动的经济效益和社会效益的共同实现。该文主要是以PLC技术在机械电气控制装置中的应用为例，介绍了PLC技术的基本概况以及PLC技术在机械电气控制装置中的应用特点和类型。

关键词：PLC技术 自动化 机械电气控制装置

中图分类号：TM921.5 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）02（c）-0018-01

PLC技术的不断发展促进了工业整体科学技术水平的提高，增强我国工业的整体竞争实力，从而为我国整体经济发展的科技化和现代化作出贡献。下面将从PLC技术基本概况为着眼点，对PLC技术在机械电气控制装置中的应用进行具体分析。

1 PLC技术概况

1.1 PLC技术概念

我们所说的PLC技术的全称是Programmable Logic Controller，其中文全称是可编程逻辑控制器，它是一种专门用于工业应用而设计的电子系统。PLC技术主要是通过计算机为载体或者说是以计算机为实现技术的工具，利用计算机的内部存储程序来编辑和执行逻辑运算以及进行顺序控制、计算等等一系列指令程序。这种技术具有自身的优越性，从而能够在工业应用上广泛实行。

1.2 PLC技术在工业上的应用

PLC技术能够把继电器控制系统和计算机技术相结合，从而可以简化继电器控制系统的工作流程，缩短几点控制系统的设计周期，减少了投资成本，并且因为它具有通用性特点，所以PLC技术在工业上的应用范围十分宽广。并且PLC技术的抗干扰能力强、循环工作等优点，使得在自动包装机系统、材料分拣系统等一系列工业控制系统中运用更为便捷。在我们生活周围利用此种技术的例子也有很多，如我们经常路过的十字路口的交通信号灯控制系统、电梯的自动控制系统、电动机的正反转控制系统等等。

2 机械电气控制装置概述

电气设备的二次控制回路就是我们一般意义上所指的机械电气控制装置，通常情况下主要由以下六个部分组成，它们分别是多种供电电源的电源供电回路、对电路和电气设备进行维护的保护回路、能够显示线路工作状态的信号回路、兼顾效率与公平的自动与手动回路、对某些特殊情况进行紧急制动的制动停车回路、保持电气设备持续工作和运行安全的自锁与闭锁回路。电气控制装置在整个电气设备中能够对高压和大电流以及开关的闭合实现自动控制，能够在设备运行过程中所出现的紧急故障进行系统维护，能够通过各种显示信号反映出设备运行状态，因此它具有自动控制功能、保护功能、监视和测量功能。

3 PLC技术在机械电气控制装置中的应用

3.1 PLC技术在机械电气控制装置中应用的优势

PLC技术相对于传统的控制技术具有操作更为简单、组装成本较低、安装容易等基本优势之外，最主要的还是体现在抗干扰能力和自我诊断能力之上。

PLC技术在机械电气控制装置中的应用能够增强抗干扰能力，能够减少機械电气设备在高温、高湿、高噪音、高磁场环境下所造成的的干扰。而传统的控制技术在工作中容易受到周围环境的影响，从而系统很难进行长时间连续的工作，另外这种环境下工作的传统控制技术对于电气设备本身也是一种损害。

3.2 PLC技术在机械电气控制装置中应用的的主要类型

在现阶段PLC技术在机械电气控制装置中运用的主要有两种类型有两类：DCS系统、FCS系统。DCS系统又称集散型控制系统，是指将控制技术、通讯技术、显示技术、计算机技术这四者相结合起来所产生的一个控制与管理系统。根据它的技术构成要素可推断出集散型控制系统的主要构成为控制系统、通讯系统和显示系统。它的主要工作特点是能够分散控制功能，相对集中地进行管理，从而做到了信息的高度集中化，降低了系统运行的风险系数，促进了工作效率的提高。

FCS系统又称现场总线控制系统，也叫3C技术，是将通讯技术、控制技术与计算机技术相结合起来所形成的一项控制管理系统。FCS系统是在DCS系统的基础上发展而来，相对于DCS系统来说它操作更为简便，工作的灵活程度更高，并且因为它更进一步分散了控制功能，因而安全系数更高。现场总线控制系统能够创设出自己系统所使用的局域网络，将自动化系统和现场的智能设备结合起来构建一个独立的通信网络系统。在操作系统运行过程中实现交互式地操作、点对点地沟通，从而掌握全局却又不忽视细节。DCS和FCS分别有着各自的优势，随着现场总线控制系统的逐渐完善，相对于集散型控制系统的成本较低、操作更为简单安全等优势，更符合了现代工业发展需求，因此很有可能现场总线控制系统在不久的将来会取代集散型控制系统，并且这项控制技术会更加成熟。

3.3 PLC技术在机械电气控制装置中应用的设计分析

PLC技术在机械电气控制装置中的应用需要经过原理图的分析和PLC系统设计以及通信网络设计、接地处理等步骤来处理。首先要对机械电气中所需要的控制装置进行分析设计出符合需求的结构原理图，在设计原理图的过程中不仅仅考虑对主电路的分析，而且还要对信号、控制电路进行分析，多方面多角度分析才能做到优化方案设计。在PLC系统设计中要根据不同功能进行不同PLC技术系统的设计编写，从而能够得到系统控制、保护、监测的作用。PLC技术的设计过程中所需要注意的问题有两大点，分别是程序设计和回路设计。如所设计的系统要实现对整个机械电气设备的保护，在出现紧急情况时系统能够及时切断电源从而实现自我保护。通信网络设计是电气控制系统中的重要部分，PLC通讯网络设计主要是由通讯网络和控制网络两个部分，这两个部分相互配合以共同发挥控制的功能。在实际情况中针对不同对象又有所不同，如在设计高层子网的配置过程中就需要采用通用协议进行配置的。在进行接地设计的过程中需要对整个机械电气控制系统进行全局考虑，它不仅仅关乎系统的抗干扰能力，而且关系到整个控制系统运行时的稳定性，接地处理有利于提高控制系统安全程度。PLC技术在机械电气控制系统中应用的各个阶段都有其重要性，要充分保证各个设计阶段的合理性，从而保证控制系统的安全性和稳定性。

4 结语

科技的进步是工业发展的重要推动力，因此将PLC技术运用在机械电气控制装置中符合时代发展的潮流，有利于提高工业的工作效率和工作质量，并且节约了成本，节省了人力、物力、财力。PLC技术在机械电气控制装置中的应用有利于提高控制系统的安全系数和稳定系数，从而促进企业经济效益的提高。

参考文献

[1] 孙凯.PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].科技创业家，2014（8）：88.

[2] 姜兰兰.PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].科技视界，2014（15）：209.

[3] 王芳.PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].黑龙江科技信息，2014（26）：17.