PLC技术在机械电气控制装置中的应用分析

刘 娟 兰帅领

开封大学，河南 开封 475004

PLC技术在机械电气控制装置中的应用分析

刘 娟 兰帅领

开封大学，河南 开封 475004

随着人们在机电一体化领域的实践中不断地丰富其理念，机电一体化在现代社会的生产生活中已经扮演了不可或缺的角色。西方通过对PLC技术内容进行总结归纳，对PLC如何在生产实践中与机电一体化理论相联系并处理具体的事务作专门的分析。

PLC；机电一体化；应用

PLC（Programmable Logic Controller）即可编程逻辑控制器，这种控制器同时具有存储和计算两个功能。运用存储器上存储的程序来进行逻辑运算并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。由此可见PLC本质上是一台计算机。

1 PLC技术对于机械电气控制装置中的工作原理

1.1 原理图分析

PLC技术是在原理图的指挥下进行工作的，对通过机械电器控制系统的工作的 PLC技术起着发号施令的作用。在对原理图进行分析之前必须要先对电路图有深刻的理解，包括类似发动机等基础电路设备。而且一定要让电路设备保持在供电充足的条件之下。

1.2 PLC技术对工业生产起到的作用

PLC技术大大提高了工业生产的效率，可以说在现代工业生产中，已经无法脱离PLC技术来谈论工业生产。PLC技术可以计算出机械工业生产系统在生产过程中存在的一些漏洞，最大限度地减少工业生产过程中所出现的原材料的浪费，更重要的是提高工人在生产实践中的安全水平。智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。近些年，PLC技术在不断地发展中渐渐趋向智能化，已经实现在机械生产过程中进行设置调整，大大增强了生产过程中的灵活性，既节约了生产原料也通过提高生产效率而使得机械生产设备拥有更长的使用寿命。

1.3 PLC技术是如何对机械电气控制装置进行设计的

PLC技术是如何对机械电气控制装置进行设计的要通过两个方面，一个是接地设计，另一个是通信网络设计。在通信网络设计中，通信网络使得机械设备之间进行信息的交流与传递；控制网络通过数字或模拟式输入控制各种类型的机械的生产过程。

2 案例分析

某工厂欲利用PLC技术对传统的油气压缩机进行改造。传统的油气压缩机由于无法达到额定工况的运转速率导致无法维持在相对较高的负载率，并且压缩机的流量和风压必须通过物理阀门手动调节，导致无法在机械运行中做做到精确调节，操作难度巨大而且还会造成生产资料的大量浪费。经过实践证实通过PLC技术改造与辅助可大大提高生产效率，减少浪费而且做到生产过程中的精确运作。

对机械生产工艺的基本要求：两台压缩机在生产运行过程中必须保持至少一台压缩机正常运行；不能因为压缩机的切换而停止机械运作中断；压缩机在生产运行过程中出口压力不能跌破预定数值；根据压缩机目前的状态进行检测与分析，对压缩机进行一个大概的检修。

2.1 PLC技术在机械电气控制中的工作原理

工艺专业要求压缩机的出口压力不低于p1，而出口压力的现场实测数据为p2，△p=p2-p1值根据PLC内PID功能模块运行PID计算，以此方程式来对变频器进行控制来影响电动机的运转速度，使出口压力维持在p1之上。当p2＞p1时，现场出口压力高于预定值，需要对输出频率做相对应地提高，通过加快电动机运转速率的方式来提高风压。当p2＜p1时，现场出口压力低于预定值，导致转速降低。通过连续地调整使p2与p1大致相等，使得现场压力不会大幅度偏离设定出口压力，使出口压力保持稳定。由于压缩机长时间使用，造成部件与部件之间的连接出现松动，内部的结构稳定性不足造成大幅震动，损坏机械内部零件。利用PLC技术分析现场设备震动情况，可及时保养和维护机械设备，使机械设备的寿命大大延长，机械设备的可靠性得到提高，减少因意外设备故障而导致的意外停产。

2.2 利用PLC技术改造机械电气控制装置后得到的效果

因为在机械运行过程中可以连续改变供电频率，电压由零慢慢提升到额定电压的启动效果，最大程度上回避了电流与电网之间的对冲，大量节约用电，加快成本回收速率。因为采用了PLC技术，传统的由手工操作的机械动作系统被改造成了拥有逻辑闭环的自动操作系统。机械运行的稳定性和可靠性大大提升。接触器、变频器、PLC等元件可以在一台控制柜的空间内同时安装，既可以就地操控也可以远程操控，操控方式的灵活性大大增加。系统的拓展性得以增加，可以扩展更多的元件。

3 在机械电气控制装置中运用PLC技术的优势

实现了机电一体化。PLC将自动技术与计算机技术相结合，而并没有在机械设备的内部结构上做很大的改变，方便安装与使

▲▲用，因此可行性较高。并且在电，气控制系统的后续使用中可以对其做额外的优化与升级，实现电气控制系统向机电一体化转变。其次是对于各种不同的电气控制系统有相当大的兼容性。PLC系统可以对各种不同的电气控制系统的数据进行分析、处理和计算，最终使机械生产实现自动化。当代的机械工程要求使用不同的科学技术对电气控制系统进行优化，而且PLC的高度兼容性可以满足这一要求。同时PLC技术还有着超高的抗干扰能力。PLC所特有的在电路板上大量集成电路元件的技术可以有效地抵抗外来的信号干扰，使得操作人员对机械设备的控制具有更好的稳定性

4 PLC技术的技术类型

FCS系统：FCS（Focus Control System）集中式控制系统为机械电气装置自动化和智能化提供技术支持。FCS本质上是一种数字通信网络，他在通信运行中有双向、多节点的特点，它可以为机械电器装置提供优良的信息通讯环境。优化机械生产的同时对数据的传输效率有相当大的提高作用。总而言之FCS的作用就是这机械电气装置中的系统应用提供优质的网络通信服务，支持机械装置的智能化控制和自动化运行，通过应用效果的提升，增加机械运行效率。

DCS系统：DCS（Distributed Control System）即分布式控制系统。与FCS的相同之处在于二者同样都是PLC技术应用于电气控制装置中的应用形式。对比于FCS，DCS系统在机械电气控制装置中既可现实分散式控制也可实现集中式管理，DCS可以将装置中的危险部分分离出来，可以对装置进行控制与监督。DCS系统通过计算机技术可以对现场控制站和监测系统接收有关信息，并整合和处理有关信息，使得控制装置出现故障的时候立刻就可以将故障信息传达给现场的工作人员，在工作人员对控制装置进行维护之前，将故障部分进行隔离，临时自动调整装置，使装置在故障状态下仍可正常运行。

技术设计：在机械电气控制装置运行中，为了确保装置中的PLC技术能够充分发挥它的作用，我们通过对其必要环节进行设计。技术类型的设计，在为机械电器控制装置进行PLC技术应用之前，先要确定PLC技术的类型，这也是全部设计环节工作的前提和基础。根据有关于机械电气控制装置的应用需求和具体情况，合理选择技术类型，使得PLC技术在应用时更具稳定性。

5 结语

PLC技术的使用使得机械电气控制装置更加智能货物自动化，由于集成了微电子技术和计算机技术，不公仅有效控制了机械电气控制装置的故障发生频率，同时也让装置的运行更有效率。在PLC领域，我们应该对其不断地进行深入研究，使得PLC技术在发展实践中得到更多的创新的优化，发挥PLC技术在机械电气控制运行中的潜力。

[1]孙福成.PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].自动化应用 2015,11(25)：83-85.

[2]王均.PLC技术在机械电气控制装置中的应用分析山[J].东工业技术 2015,08(01):259-260.