机械电气控制装置中PLC技术的应用研究

沙恒

[摘 要]工业的发展促进了电气控制技术与PLC技术的不断进步，而PLC在电气控制系统系统中的应用又为工业的发展提供了更广阔的空间。而PLC自身所具备的超强适应性以及强大的功能也让其不断渗透到更多领域。在制造成本较低并且工作效率较高的强大吸引力下，很多工业企业纷纷将PLC作为电气控制系统的主要控制设备。

[关键词]机械电气；控制装置；PLC技术；

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）08-0372-01

1 机械电气控制发展现状

90年代以后，自动化技术面临着以现场总线技术为基础，并以计算机、通信和控制技术集成为主导的控制系统的第三次技术飞跃。而前两次的技术飞跃分别是以模拟信号主导，微电子技术为基础的自动化仪表盘和电子装置；以及以高速运算计算机为主的，I/O功能模板为主导的大型控制系统。随着这些控制系统的不断发展，可编程控制器（PLC）应运而生。70年代，在它出现之初就成功地在汽车工业中得到了应用；进入90年代，随着PLC的处理速度、运算和控制功能的不断提升，使其向着仪表—电气—计算机控制一体化的方向前进。目前，在产品的连续生产和批量生产的过程中，以PLC为基础的PID回路控制和DCS 控制系统也在得到了十分广泛的应用。基于PLC技术的控制系统将是一种集智能传感、计算机、数字通讯、控制等为一体的综合性技术，其不仅仅是一个基层系统，更是一种新型的开放式和全分布式的控制系统。

2 PLC技术的主要类型

2.1 DCS集散型控制系统

这一系统也是PLC技术应用在机械电气控制装置的形势体现，主要发挥出了对机械电气控制装置的分散式控制作用，通过这种集中式的管理，直接最大限度的分离出在机械电气控制装置当中最为危险的部分，并据此来做好真正有效的监督与控制。通常来说，DCS系统本身所发挥出来的作用也是为了能够保障其机械电气控制装置的安全稳定性，以此来实现其高效的应用。同时PLC技术组合而成的DCS系统能够通过计算机来促使DCS系统非常准确的接受到来自监测站以及现场控制站等多方面场所带来的信息。通过将这些信息的有效处理及整合，真正实现相应控制装置能够达到最佳的发展状态。而且一旦这种装置产生故障時，这一系统也将会第一时间获知信息，并以此来分散相应的故障部分，自动调整相应装置，以此来避免其故障部分直接对整个装置产生影响。不过要想真正促使DCS系统能够在机械电气控制装置中发挥出其本身具有的作用，首先就必须要保障这项系统的显示单元、通信总线以及控制单元等多个方面真正组成非常完好的结构部分，从而保障DCS系统所具有的功能能够正常的发挥和应用。

2.2 FCS现场总线控制系统

FCS本身也是PLC技术应用在机械电气装置当中的重要形式之一，其所具有的主要作用还是为了能够真正有效的保证机械电气装置实现其自动化和智能化的发展。并以此来通过PLC技术直接构建出具有良好应用性的通信网络。因为这种网络本身具有双向性的特点，并且其本身也是一种全新的数字通信形式，能够直接为机械电气装置提供非常良好的网络发展环境，最终促使相应装置能够在良好的网络环境下进行应用和传输，并最终实现机械生产的优化效果。不过，从整体而言，FCS系统本身在机械化的专电气装置当中，主要也能够直接为其提供出更加良好的网络性服务，从而以此来促使相应的装置功能能够在网络环境下变得更加趋向于智能化的发展，并以此来自动完成相应的项目，实现装置应用效果的有效提升。

3 PLC在电气控制装置中的应用

开关量逻辑的控制是PLC最基本同时也应用得最为广泛的领域，PLC代替传统的继电器电路在开关量逻辑控制技术中实现了顺序与逻辑控制的同步控制。开关量控制技术不仅可以用来控制单台设备，同时也能够用来控制组合机床以及生产线等。工业生产过程中，速度、温度等都是极易产生的变量，他们的出现会对工业生产造成一定程度的负面影响，而PLC的应用可以解决这一问题。

3.1 集中式控制应用

集中式控制系统的主要组成部分就是一台具有超强功能的PLC中央系统以及其它设备，设备之间通过合适的运行顺序以及组合方式来形成处理程序。从集中式控制系统的构成我们就可以知道该系统与单一控制系统相比制造成本更低，而运行效率则更高。当然，该系统也存在着自身的缺陷，比如当需要改变控制系统中的某个控制对象时，需要首先停止整个运行系统，会对生产造成比较大的影响。

3.2 分散控制系统应用

在分散控制系统中，PLC需要分开处理所有控制对象，并且PLC之间可以通过信号的传递来实现网络内部的连锁反应，进而完成分散控制系统的控制任务。分散控制系统不同生产线之间通过数据进行连接，因此其采用的是多台机械生产线控制。由于控制对象都是有不同的PLC所控制的，因此假如其中的某一台在运转过程中出现故障，不会影响到其它生产线的正常运转。随着科学技术的不断发展，PLC在分散控制系统中的应用正在努力将其与过程控制结合起来，进而更高效地完成控制任务。

3.3 运动控制应用

在电气控制系统中，传统控制模式直接对执行机构以及传感器进行作用。而新型的电气控制系统则是通过对运动模块的控制来完成其控制任务。因此，PLC更多的是被应用到运动控制模块中。PLC可以进行数据的传送、运算以及转换等多种数据处理功能，还可以采集、分析数据。将PLC应用到电气控制系统的数据处理中就可以利用PLC的通信功能将数据信息传递到系统的智能装置中。当前，PLC主要应用于过程控制等比较大型控制系统的数据处理中。

结语

总之，PLC不论是在技术含量上，还是在相应的配置上都具有较高的标准，能够在机械电气控制装置中对其进行实时的保护，不仅能够使得控制系统具有更为完善的功能，同时还可以不断的改进机械电气控制装置，为其提供较好的技术支撑，可以不断的优化我国的机械电气控制装置，提升其运行的稳定性，降低故障产生的概率，进而促进生产企业的生产和加工有序化。

参考文献

[1] 王岩.PLC技术在机械电气控制装置中的应用分析[J].硅谷，2014（07）：128-129.

[2] 程香.PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].科技传播，2013（08）上：135，130.endprint