機械電氣行業中的PLC應用

摘 要：PLC（可編程控制器）是一種重要的可編程存儲器，可以實現算術操作、計數、定時、順序控制、邏輯運算等功能，PLC技術在機械電氣控制中的運用，極大地提高了機械電氣控制水平，特別是當前我國建筑工程快速發展，其內部的機械電氣控制系統越來越復雜，這對于其運行控制提出了更高的要求，通過在機械電氣控制中運用PLC技術，可以充分發揮PLC的技術優勢，提高制造業及建筑工程的使用性能，因此在未來發展過程中應加大對機械電氣控制PLC技術應用的研究，不斷提高機械電氣控制的抗干擾能力和穩定性。本文簡要介紹了PLC技術原理和特點，分析了機械電氣控制中PLC技術的應用類型，闡述了建筑工程機械電氣控制中PLC技術的應用類型，以供參考。

關鍵詞：機械電氣控制；建筑工程；PLC技術；運用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.252

0 引言

隨著我國經濟的快速發展，各個領域的生產力不斷提高，傳統的生產模式已經無法滿足現代化工業生產要求，這對于機械電氣控制提出了更高的要求。PLC技術作為一門新型科學技術，其在機械電氣控制中的應用，可以實現對機械電氣控制設備的實時保護，幫助企業有序開展加工生產工作，并且PLC控制簡單、操作方便，在機械電氣控制中的應用優勢明顯。為了進一步推動機械電氣控制的快速發展，應加強PLC技術應用。

1 PLC技術原理和特點

PLC是一種基于自動化技術和計算機技術，以微處理器為核心，用于數字運算操作的電子裝置，其主要包括輸入/輸出接口、編程器、存儲器、CPU等[1]。一般情況下其主要借助于數字式或者模擬式的輸入和輸出接口來控制整個機械電氣過程。PLC結合了現代化的微機技術和傳統機電控制技術，其不僅可以具有微處理器的應用特點，還可很好地適應電氣維修和操作人員的操作習慣。和傳統編程不同，PLC編程不需要使用那些專業、復雜的計算機編程語言，其可以應用一些簡單的程序指令，結合繼電器梯形圖語言形式，有效降低用戶編程的難度和復雜性，使PLC操作更加簡單方便，節省了大量的財力、物力和時間。同時，PLC技術和傳統繼電控制器相比，其可靠性更高，接卸觸點接線比較簡單，通用性和靈活性更好，可以實現機械電氣設備的優化設計，極大地提高機械電氣控制水平。在實際應用中，PLC技術具有以下優點：

1.1 抗干擾能力強

傳統的機械電氣控制設備的抗干擾能力較弱，很容易受到外界各種因素的影響，無法真正發揮出電氣控制的作用和效果，相應機械生產效率較低。而PLC技術在機械電氣控制中的應用，有效解決了這個問題，其結合了集成電路技術，可以有效抵抗外界的各種干擾，有效提升機械電氣控制水平，推動機械生產發展。

1.2 適用性較強

PLC技術在機械電氣控制中的應用，具有預算數據、數據處理等功能，其可以應用在不同類型、不同規格的機械電氣控制系統中，實現機械生產的優化和改善。同時，PLC技術可以和其它先進科學技術進行有效結合，優化機械電氣系統設計，滿足機械工程的發展要求，其應用范圍非常廣泛。

1.3 實現機電一體化

PLC結合了自動化技術和計算機技術，其體積小、可靠性高，功率消耗少，操作使用和安裝維護都非常方便簡單，PLC技術在機械電氣控制中的應用，極大地推動了機電一體化發展。

1.4 自我檢測

機械電氣控制中應用PLC技術，可以實現自我檢測，一旦PLC可編程控制器發生故障，PLC可以自動報警，幫助工作人員在第一時間發現PLC故障，仔細分析PLC故障原因，為PLC故障維護檢修提供合理、準確的參考。

2 機械電氣控制中PLC技術的應用類型

機械電氣控制中PLC技術的應用有效彌補了傳統機械電氣控制的不足，極大地提高了機電電氣控制水平。當前，機械電氣控制中PLC技術的應用類型主要包括DCS系統和FCS系統。

2.1 DCS系統

DCS系統是一種重要的集散型控制系統，其可以實現分散控制各種機械電氣設備，然后進行集中管理，有效分離機械電氣控制系統的危險或者故障部位，實現有效的控制和監督[2]。DCS系統的應用，可以確保機械電氣控制系統的高效、穩定、安全運行，其利用計算機科學技術，準確接收機械電氣控制現場控制站和監測站的相關數據信息，通過信息的整合、處理和收集，使機械電氣控制處于最佳狀態，一旦機械電氣控制設備發生故障，自動發出報警信號，有效分散故障部分，自動調整裝置，保障機械電氣控制裝置的安全、正常運行。

2.2 FCS系統

FCS系統（現場總線型控制系統），是PLC技術在機械電氣控制中應用的一種重要形式，其使機械電氣控制設備的運行實現自動化和智能化。FCS系統在本質上是一種總線式、雙向、多點的數字通信網絡[3]，其為機械電氣控制系統提供安全、穩定的網絡環境，使機械電氣控制裝置能夠很好地進行應用，實現機械生產優化和改進。

3 PLC技術在機械電氣控制中的應用

3.1 應用設計

為了使PLC技術在機械電氣控制中發揮出其應用優勢，應做好PLC應用設計，首先確定PLC應用類型，結合機械電氣控制系統運行要求和具體機械電氣控制設備的應用情況，確定選擇DCS系統還是FCS系統，和DCS系統相比，FCS系統在機械電氣控制中的應用，造價更低、靈活性更強、操作方便、應用簡單，便于根據機械電氣控制系統運行要求進行調節，但是對于一些有特殊應用要求的機械電氣控制系統，可以選擇DCS系統，PLC技術應用類型的選擇必須經過綜合、詳細、深入、全面的分析和研究，選擇合適的應用類型。

3.2 分析原理圖

機械電氣控制中PLC技術的應用原理圖主要是基于科學合理的設計思想，通過清晰明了的圖紙來展示整個機械電氣控制PLC設計，通過仔細的考慮和分析PLC設計，檢查其是否符合實際情況，調整和優化整個設計。PLC技術在機械電氣控制中的應用，應重點注意信號、保護環節、控制電路、主電路等設計，提高PLC應用原理圖的科學性和合理性，發揮其應用價值，為機械電氣控制中PLC技術的應用奠定良好基礎。endprint

3.3 優化PLC控制系統設計

PLC控制系統設計是PLC技術在機械電氣控制中應用的關鍵環節，為了確保PLC控制系統設計的規范性、完整性、有效性和合理性，用充分考慮多方面內容，例如，煤炭分裝設備，其主要由導料擺板、攔包機、氣動系統、電氣控制系統等組成[4]，其通過光電感應分辨煤炭裝箱的運行情況，通過PLC技術來計算煤炭裝箱的時間，實現對煤炭裝箱過程的實時控制。同時，PLC控制系統設計時，通過分析煤炭分裝器的應用作用，結合PLC控制系統的應用步驟和各種功能，實現各個部分的優化組合，設計完整、高效的PLC機械電氣控制系統。

3.4 選煤控制系統中PLC技術的具體應用

結合煤礦企業在實際生產運營中采用的選煤控制系統，例如某選煤控制系統采用SIMATICTI545內核，這種選煤控制系統主要由原煤重介選矸系統、存儲裝運系統、離心脫水系統等組成，可以實現雜質過濾、離心脫水、水處理、存儲、原煤分類、煤炭篩選等功能。在該選煤控制系統中應用PLC技術，利用上位機監控和下層PLC控制相結合的應用模式，在選煤控制系統中進行合理設置，在三個選煤控制室的集控系統上分別安裝PLC主機，并且將選煤車間的PLC作為主機的控制中心，三臺PLC機器獨立運行。PLC主機可以實時收集三個控制室中的系統信息，調節集控系統運行，將所有信息數據傳輸到選煤車間PLC主機上，利用CPU處理和整合所有信息，再輸送到集控系統中的各個子系統中，實現自動化的控制[5]，實現機械電氣選煤的科學化、自動化和智能化。

3.5 空氣壓縮機中PLC技術的具體應用

空氣壓縮機主要應用在煤炭生產過程中，其利用工控機和單片機共同發揮作用，但是經常出現干擾錯誤、監測不準確等問題，嚴重影響了煤炭生產效率。而PLC技術在空氣壓縮機中的應用，其利用自動控制技術和微機控制技術，收集斷水設備、壓力變送器等設備的運行信息，在CPU模塊進行處理，發送控制指令，結合煤炭生產的具體情況，實現空氣壓縮機的自動調整，提高壓縮機的穩定性和安全性。

4 結束語

PLC技術是一種集自動化技術和計算機技術的重要技術，其可以靈活、穩定地適應各種機械電氣控制系統，可以使實現機械電氣控制的自動化和智能化。結合PLC技術原理和特點，仔細分析機械電氣控制中PLC技術的應用類型，在未來發展過程中，應積極優化和創新PLC技術，不斷提高PLC技術在機械電氣控制中的應用效果。

參考文獻：

[1]常宇，劉瑞杰.有關PLC技術應用于機械電氣控制裝置的探究[J]. 黑龍江科技信息，2015（24）：135.

[2]劉殿江，王玲.機械電氣控制裝置中PLC技術的應用研究[J]. 南方農機，2015（08）：47+51.

[3]王巖.PLC技術在機械電氣控制裝置中的應用分析[J].硅谷，2014（07）：128-129.

[4]王文征，劉宗輝.PLC技術在機械電氣控制裝置中的應用探討[J]. 價值工程，2014（24）：27-28.

[5]石寶德，張士偉.PLC技術在機械電氣控制裝置中的應用[J].湖南農機，2011（11）：80+82.

作者簡介：梁冰（1989-），男，江蘇徐州人，本科，助理工程師，研究方向：機械電氣。endprint