PLC技术在机械电气控制装置中的科学应用

王子煜 宋国品

摘要：近些年来，经济全球化趋势的日渐增强不仅为我国工业经济的发展提供了更多的机遇与拓展空间，同时也在一定程度上提高了对机械电气控制装置的功能性要求。为此，企业在这一背景下要想进一步优化机械电气控制装置的性能，提升其工作效率，就要充分发挥与应用PLC技术的优势。并借助PLC技术优势来不断提升企业自身的市场竞争能力，保持良好的竞争优势，并在有效提高各项工业生产效率的同时确保我国工业化经济的稳步增长。

关键词：PLC技术;机械电气;控制装置;实践探索

一、PLC技术在机械电气控制装置中的实践

1.1基本控制系统中的实践

在基本控制系统中，PLC技术的实践应用主要体现为方案设计这一方面。在对基本控制系统进行设计时，要综合考虑影响PLC技术在基本控制系统中各个因素。例如，电气设备的数量、电气设备的型号、通信信息的类型以及PLC技术等相关因素。设计人员在对上述情况进行充分的了解后，在对图纸展开合理化设计，进一步优化PLC技术在基本控制系统各项功能中的应用。

1.2集成控制系统中的实践

对于机械电气控制装置来说，其中有部分部件是属于集中式控制系统的，一部分是PLC中央系统，另外一部分是其他类型的机械电气设备。在正常情况下，工作人员都是依据机械电气控制的具体要求，通过机械电气控制装置与PLC中央系统的连接来完成控制操作的。但在中央结构形式设计基础上，虽然集成控制系统具备结构简单、生产流程便捷这一优势，但其结构形式上却会存在一定的弊端。具体表现如下：由于集成控制系统中的机械电气设备是连接控制装置，因此一旦其中某个机械电气设备发生故障，整个系统就会陷入瘫痪状态，此时就需要关闭中央控制机后，才可以对整个集成控制系统实施维修。

1.3分散控制系统中的实践

分散型控制系统主要是通过PLC控制系统来對分散在不同部分的控制系统进行集中控制的。在控制分散型的控制系统的过程中，不仅需要同时应用到计算机技术与电子通讯技术，同时也要将分散在不同区域的机械电子设备有效的连接起来，以此来保证不同部位机械电子设备间的信息传输。另外，在应用分散型控制系统期间，控制系统可以同时完成对多台设备的集中控制，并进一步强化各生产流程中的信息管理与控制。

1.4逻辑开关中的实践

开关量逻辑在PLC技术的实践与运用当中是十分重要的组成部分。没有逻辑开关，PLC技术就无法有效的应用到各种机械电气控制装置的运行过程当中。而在具体实践中，PLC技术与其他配件的结合不仅可以替代继电器在电子机械控制系统中的重要地位，同时也能够通过与逻辑开关的结合。在机械电子控制系统与生产线连接的基础上，实现对生产线中不同设备的高效控制与有效连接，进而大大提升生产线中各个设备组合的合理性与协调的高效性，进一步提高整个生产线的生产效率与总体销量。

二、PLC技术在机械电气控制装置中的应用

2.1PLC技术网络通信功能的开发

网络通信能力是PLC技术最前沿的技术应用之一，其原理是为PLC提供连接Ethernet（以太网）的接口部件，从而使PLC具备网络通信的功能，如果在PLC系统内内置Web服务器，则可以进一步强化PLC的功能。为使PLC能够连接到Ethernet与Web，从而获取更多的技术支持，很多科技公司投入了大量资源进行研究，同时也推出了相应的产品，如Schneider公司推出的新型快速模件，该模件能够基于PLC运行，且能够将PLC与Ethernet的连接速度提升至10/100Mb/s，其他科技公司也推出了相应的产品，要么能够使PLC与Ethernet或Web的连接实现多轨道运行，要么就是对其连接后的操作系统进行了高水准的优化，而Advantech公司则推出了嵌入web服务器软件的新产品，该产品允许工业用户将任何机器与PLC及监控系统连接，能够实现从任何环境通过Internet进行实时访问，同时还能监视并控制相应的设备或系统。换句话来说，就是能够帮助PLC系统实现远程控制。但由于这项技术发展时间有限，还存在通信协议及网络安全等问题需要解决，因此该技术仍处于试验阶段，尚未能够得到广泛地推广与应用。

2.2开关量逻辑控制

对于PLC技术而言，其基本运行基础是对开关量进行逻辑控制。本质上是通过对PLC技术及相关设备的应用使之取代继电器，从而实现对电路逻辑的控制。在应用PLC技术控制开关量逻辑控制系统时，并不仅仅针对单台设备进行控制，还需要将其接入到生产线路中，以使不同设备之间的组合及协调能够得到有效控制，从而使之拥有高水准的一致性。

2.3对PLC系统控制实例进行分析

PLC系统的控制还能应用到智能设备中。以智能轨道车的控制为例，该设备结构具有高度复杂性，由包括车轮结构、导向结构、轿厢结构、驱动系统、底盘结构、定位系统、安全检测结构、导轨及供电系统等众多部分组成，每个部分都具有各自的作用，并且需要在不同组成部分之间实现协调工作，以使智能轨道车的运行能够完成相应的生产要求（主要是不同情况下功能的调整及速度的变化），具有较高的工作难度。PLC技术应用在对智能轨道车进行控制时，能够对轨道车出入各生产环境的时间及各阶段不同工作目的进行分析与优化，并将结果反馈到控制系统，以使智能轨道车能够优化工作流程，从而使工业生产效率得到有效提升。由此可见，PLC技术的大量应用能够在很大程度上促进工业及其它各行业的发展，并对不同行业安全系数及控制水平的提升产生积极影响。此外，通过PLC技术的智能功能，能使设备在运行过程中的拥堵或其他机械问题得到有效解决，保障了相关设备在使用过程中的安全，在一定程度上实现了生产过程中的成本控制。

2.4运动控制

PLC技术能够实现一定水平的直线运行或圆周运行。一般情况下，传统机械电气控制在对控制系统进行分析时，会直接将分析结果作用于执行机构及传感器，这种控制方式在灵活性上表现较差;而PLC控制系统可以通过对运动模块的控制来规划机械设备的运行规律与距离。以部分玻璃生产加工设备为例，这种设备中的位置控制就是PLC运动控制下的产物，其主要控制方式是通过运用多轴位置控制模块来驱动步进电气的控制器，或是驱动伺服驱动器。除此之外，PLC技术的运动控制还有其他的控制方式。

三、结语

综合情况，不难看出PLC技术在对机械电气控制装置的优化升级上能够起到很大作用，同时也能够有效降低机械电气控制系统出现故障的概率，对其运行的稳定性也有相当程度的提升。因此，相关产业应大力推动该技术在机械电气控制装置中的应用，以使行业发展的智能化水平得到有效推动。

参考文献：

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