PLC技术在机械电气控制装置中的应用

张浚豪 李俊成 周玥雨 钟泽人

摘要：随着科学技术的不断发展，传统的机电控制设备容易受到干扰，而PLC技术充分利用集成电路技术，采用相关隔离模块，具有很强的抗干扰能力。PLC技术在机械电气化管理中的有效应用，不仅可以提高机械自动化的生产效率和水平，还可以促进机电自动化技术的更新和发展，从而为机械行业的长远发展奠定坚实的基础。

关键词：机械;电气;PLC技术;控制装置

引言：近年来，随着我国科技的不断创新，传统技术在机电控制设备的实际应用中暴露出越来越多的问题。在这种情况下，有必要创新和改进机电控制技术。PLC技术作为一种先进的机电控制技术，不仅可以有效地提高机电设备的整体控制效率，而且可以大大提高机电控制设备的自动化水平。

一、PLC技术概述

PLC的全称是可编程逻辑控制器。它使用可编程存储器作为内部存储程序，执行面向用户的指令，如逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算，并通过数字或模拟输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。目前，PLC控制系统主要由三部分组成：输入模块、输出模块和CPU模块。其中，CPU模块作为PLC控制系统的核心环节，可以与编程器紧密连接，充分发挥三个模块的功能，全面实现自动控制。

二、PLC技术在机械电气控制装置中的应用

（一）机械控制装置中的应用

机械化最重要的部分是对机械设备的控制。机械控制系统需要控制设备的数量，而传统的电气控制系统是一对一的配电开关，且数量管理繁琐，易受各种因素的影响，存在诸多安全隐患。但采用PLC技术控制系统可以实现机械自动化，大大简化电子自动化的控制步骤，降低设备故障的概率，提高生产安全和生产效率。在机电自动化中，PLC技术主要应用于以下两个方面：自动故障分析与诊断、控制传感器和计算机系统，使PLC控制中心能够实时监控机械设备生产线。保证了机械设备正常运行的安全性和可靠性，大大提高了机械设备的控制精度。

（二）PLC技术在电气控制装置中的应用

电气控制装置是电气自动化系统的重要组成部分。有许多复杂的电气设备和系统。传统电气控制装置灵敏度低、操作复杂、智能化程度低，给电气系统控制带来巨大压力。PLC技术在电气控制装置中的应用，有效解决了传统电气控制装置存在的问题。PLC技术在电气控制装置中的应用，实现了电气自动化系统的全过程实时监控，提高了电气自动化系统的性能。随着PLC技术和计算机技术的普及和应用，电气自动化水平得到了显著提高。全面、系统、自动化的电气控制装置取代了传统、单一、落后的电气控制装置。PLC技术中的DCS结构实现了对电气自动化系统的实时监控和过程控制，提高了电气自动化系统的管理水平。PLC技术控制数字化、信息化电气系统，实现电气设备及系统的集中管理和控制，简化操作流程，提高运行效率。

（三）开关逻辑

在机电控制装置中，电气控制只能在多个开关功能的基础上实现，基于这些功能，机械装置可以得到一定的动力支持。在电气控制装置中，合理运用PLC技术控制开关逻辑，以保证装置工程的合理使用。在继电保护装置中引入PLC技术可以有效地控制开关，从而保证继电保护装置的自动化水平和高效率。另外，通过借鉴PLC技术，可以直接用芯片技术代替继电保护装置，使功能多样化。因此，在设计机电控制装置时，应加强开关逻辑的精细化管理，实现机电控制装置的多功能应用。

（四）在智能控制系统中的应用

PLC技术具有可靠性高、抗干扰能力强、逻辑控制功能强等特点，能很好地适应恶劣环境。因此，将PLC技术应用到智能控制系统中，可以不断提高系统的控制功能，从工业生产现场收集完整的数据，加强对工程现场的控制。由于采用了差分接收、半双工、均衡传输等通信方式，有效地控制了共模干扰问题，一对双绞线就可以完成多站组网工作，有效地减少了工业现场布线任务的工作量，大大节约了生产成本。

（五）其他设备控制运用

工业生产涉及的机械设备较多，除上述设备外，其他设备一般都有电气自动化控制要求。由于数量众多，本文将以一些常见的继电保护装置为例进行相关分析。在继电器设备的应用中，早期的电气自动控制技术可以保证继电器按照预设的逻辑正常工作，同时可以检测当前继电器是否存在故障，但无法确定故障点和故障类型。在PLC技术的应用中，通过数据分析功能可以有效地确定故障类型，帮助人工进行故障定位，表明PLC技术在继电控制中具有较高的应用价值。

三、合理化运用PLC技术的方式

为了实现该技术的合理应用，必须进行精确的控制和分析，避免和规避相关因素的不利影响。首先，要合理选择设备和控制系统，并与相关软硬件设备相匹配，减少干扰。由于市场上使用的PLC设备丰富多样，要做到准确的分析和应用，需要在一定程度上考虑应用环境和条件。其次，要防止外部信号入侵，保护IO信号。这种干扰的实际范围应小于功率干扰，但也应引起相关部门的重视，提高设备的实际抗干扰能力，加强信号滤波处理，科学安排信号传输方式，降低干扰强度。

四、结语

综上所述，PLC技术对机电控制设备的运行起到了积极的推动作用。通过合理选择工艺类型，科学分析原理图，有效设计控制系統和通信网络，可以有效地实现PLC技术在机电控制设备中的应用。分析了PLC技术的概念及其在机电控制设备中的应用。通过本文的分析，优化PLC技术的有效应用，在机电控制装置中发挥积极作用，促进机电设备的良好运行。

参考文献

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[2]李宗强，陈征.PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].电子技术与软件工程，2017，（3）：138.

[3]姜春.PLC技术在机械电气控制装置中的应用实践研究[J].环球市场，2019，（6）：376.

[4]陈立勇.PLC技术在机械电气控制装置中的应用分析[J].环球市场，2019，（24）：385.

作者简介：张浚豪（2000-），男，汉，四川省渠县，本科，研究方向：机械设计制造及其自动化

李俊成（1999-），男，汉，四川省眉山市，本科，研究方向：自动化

周玥雨（1999-），男，汉，四川省泸州市，本科，研究方向：自动化

钟泽人（2000-），男，汉，四川省成都市，本科，研究方向：自动化