PLC技术在机械电气控制装置中的应用探究

李建军

摘 要：随着我国科技水平的发展，机械领域有了很大发展。现如今，机械设备存在于各个行业、各个角落，在机械电气控制装置中，通过应用PLC等现代技术，可以提高机械电气控制精确性和效率，更好地支持工业发展。为了进一步探索机械电气控制中应用PLC技术的方式，本文在明确该技术概念和作用后，简单地说明了该技术常见的应用方式，细致地分析了PLC技术的具体应用措施，以期为相关人员提供参考。

关键词：PLC技术；机械；电气控制装置；应用探究

引言

PLC的全称是可编程逻辑控制器，可编程的存储器内部有储存程序，能够执行一系列的逻辑运算，并且顺序控制面向用户的所有指令，使机械生产的整个过程均可以得到有效控制。作为当前一种基于继电接触控制技术和微机技术的新型技术，PLC技术的应用更为灵活，工作流程也更加高效快捷，在电气自动化控制中有非常广泛的应用。本文结合PLC技术的主要功能，进一步探究PLC技术在电气自动化控制中的应用。

1 PLC技术概述

PLC技术即可编程控制器，该控制器的应用可以将机械设备控制效率显著提高，组成该控制器的主要结构包括电源、中央处理器、编辑器、存储器、输出设备等。不同结构的作用也存在很大的差异，其中PLC控制器的最核心的部分也是该技术的中枢为CPU，即中央处理器，相关数据信息、设备运行状态等可以通过扫描进入中央处理器中，由处理器进行处理后通过编程器接收存储，中央处理器负责诊断和分析PC运行、指令执行情况。存储器主要负责调动和管理系统程序、子程序、模块系統，可以动态存储产生的数据、参数，编程器是数据存储的基础，如果编程器无法输入信息，那么数据管理和存储将无从谈起。输入输出装置（I/O）连接于中央处理器和外部设备，主要负责数据信息的输入和输出。编程器作为整个控制系统中非常关键的内容，主要应用于功能开发、系统扫描，自检等，显示器可以展示内部相关参数信息，为控制人员提供直观的参数，从而方便的实现了监视、检查、编辑、控制程序的目的。

2 PLC技术的主要功能

PLC技术的功能显著，广泛应用在电气自动化控制中，并取得了良好的应用效果。在电气自动化控制中，PLC技术可应用在开关逻辑与顺序控制中，还可以应用在闭环过程控制、数据处理、通信联网中。以开关逻辑与顺序控制方面的应用来说，其功能集中体现在三个方面：一是可以实现时间程序控制，电气自动化控制设备可以按照预定的时间执行各项操作指令；二是可以实现逻辑顺序控制，即按照逻辑的先后顺序精准执行各种操作指令；三是可以实现条件顺序控制，当条件满足便可以执行操作，反之则不能操作。以闭环过程控制为例，当前PLC技术广泛应用在加热炉、锅炉、热处理炉设备中，可以闭环控制温度、压力、流量、液位等模拟量，模拟量与数字量之间的A/D与D/A可以较容易实现。总的来说，PLC技术的功能是显著有效的，可以广泛应用在电气自动化控制中。

3 PLC技术的应用

3.1故障排查

PLC技术应用于机械电气设备控制系统，使得控制系统可以动态检测设备运行状态，并将其形成信息反馈给相关工作人员。工作人员根据实时数据判定当前每台设备的运行状态是否正常。当其中某台设备出现故障时，系统会及时发出警报，提醒工作人员检查维修相关的电气设备。PLC控制系统反馈的具体信息，有助于工作人员准确找到机械故障并进行快速维修，大大缩短了故障排查时间，提高了维修效率。

3.2机械控制

传统控制技术通常仅仅可以一对一控制设备，这导致其应用受到了很大的局限，而现代工业生产中使用的机械设备类型、数量烦琐，机械控制有着十分复杂的过程，加上机械设备长期在复杂的环境下运转，出现故障的概率大大增加。利用PLC技术可以自动化控制机械电气装置，简化、优化电气控制环节，将机械设备发生故障的概率降低。PLC技术将传统的控制技术简化，为线路传输提供便捷，将该技术应用于机械电气控制装置中省略了返回系数、节点变位时间等程序，能够大幅度提升数据的处理速度。现如今，智能控制、电算化、自动化逐渐取代了传统人工控制方式，将人为因素降低，提高了系统运行的稳定性。

3.3模拟量控制

电气自动控制过程中，电流、电压、压力、温度的控制至关重要，若是进行连续生产，则必须有力控制这些物理量。为发挥好PLC技术在模拟量控制中的效能，PLC制造商做了较多的研究，配置了模拟量与数字量可以相互转换的A/D与D/A单元，无论是大型机还是小型机，均已经较好地实现了模拟量控制。在A/D单元中，外电路的模拟量可以转换为数字量，并送入到PLC系统，而D/A单元可以将数字量转换为模拟量，送入到外部电路中。A/D单元中的A可能是电流、电压，也可能是温度，D/A单元中的A多是指电流或电压。如果将A/D单元与D/A单元组合至一起，则模拟量控制的能力可以大大提高，甚至在控制模拟量的过程中可以同步控制开关量，其他的控制器没有这一功能，进一步凸显了PLC技术的模拟量控制优势。目前来看，电气自动化工程中所使用的大中型PLC模拟量控制能力很强，可以开方、插值和浮点操作，所产生的输出可以由所有的计算机完成计算。

3.4 PLC技术的网络通信功能开发

网络通信是PLC技术应用最广泛的领域之一。它的技术原理是将PLC连接因特网，使其具备网络通信功能。为强化PLC功能，可以在PLC系统里内置Web服务器。当前，许多科技公司投入大量资源开展研究，已经将PLC与因特网及Web连接，获取更多技术支持。科技公司推出许多新型产品，产品提升了连接速度、实现了多轨道运行、优化了连接操作系统、实现了远程监视和动态访问，且PLC可编程控制器工作稳定使用寿命长，部分PLC可以连续工作运行20-30年。

结语

总之，在机械电气控制装置中，应用PLC技术能够在提高机械自动化控制能力的同时，加强综合应用效率的提升，提高电气控制装置的自动化控制水平。本文以普通机床改造为例，分析了PLC技术的具体应用措施，这为推动机床朝着机械自动化方向发展创造了有利条件。

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