機械電氣控制裝置PLC技術的應用研究

辛紀威

（華北理工大學機械工程學院機械系，河北 唐山 063200）

經(jīng)濟的迅猛發(fā)展使得社會對于勞動力效率要求提出了更高的要求，很顯然傳統(tǒng)的純機械模式已經(jīng)很難滿足需求，不能徹底解決現(xiàn)在高強度的工作條件下生產(chǎn)關系與生產(chǎn)力之間的矛盾。從我國當今的經(jīng)濟發(fā)展進程來分析，工業(yè)領域中最起碼在機械化電氣控制方面，PLC技術已經(jīng)日趨完善。這個控制技術雖然可以稱得上是個新技術，但其在機械電氣控制裝置方面的運用卻得到了其他技術無法比擬的效果，尤其是在提升生產(chǎn)效率和滿足生產(chǎn)需要方面，這對于企業(yè)來說無疑是一件好事，同時PLC技術我國現(xiàn)代化工業(yè)進程來說也有不可忽視的作用。

1 機械電氣控制發(fā)展現(xiàn)狀

二十世紀九十年代之后，為順應經(jīng)濟發(fā)展形勢，自動化技術就不得不進行第三次技術發(fā)展。前兩次的發(fā)展分別是以微電子技術為基石，模擬信號為導向的控制系統(tǒng)與以高速運行計算機為基石，I/O功能模板為導向的控制系統(tǒng)。而第三次自動化技術發(fā)展是以現(xiàn)場總線技術為基石，計算機、通信和控制技術集成為導向的控制系統(tǒng)。這些控制系統(tǒng)發(fā)展得到的最終結果就是編程控制器的產(chǎn)生，也就是所說的PLC。

早在二十世紀七十年代，PCL就在工業(yè)領域開始了應用，在汽車工業(yè)的運用尤為成功；那么進入九十年代，也就是自動化技術第三次發(fā)展的過程時，PLC的功能得到了極大的提高，無論是運算速率還是控制功能都達到了一個新的階層，也就是向著儀表到電氣到計算機控制一體化的方面行進。就現(xiàn)在的形式來說，生產(chǎn)產(chǎn)品是連續(xù)成制性的，因此以PLC為基礎的PID和DCS也將得到大范圍的運用。而建立在PLC技術上的控制系統(tǒng)將不單單是一個基礎系統(tǒng)，它將是一個嶄新的綜合性控制系統(tǒng)。

2 PLC技術的主要類型

（1）DCS集散型控制系統(tǒng) 。這是PLC技術，顧名思義其起到的作用就是對于機械電氣控制裝置的分散式控制。對于這種控制方法，其最大的優(yōu)點就是可以把可能出現(xiàn)的風險降到最小，等于就是把裝置之中未知的風險區(qū)域給劃分出來，以此來做好切實的作用。

一般來講，DCS系統(tǒng)它從創(chuàng)造伊始就是為了保證機械電氣控制裝置的平穩(wěn)運行，并據(jù)此來達成有效運用的目的。并且DCS系統(tǒng)是由PLC技術混合組成的，這也就意味著DCS系統(tǒng)可以依靠計算機來精確的獲取各地傳來的信息并進行適當有效的處理。最終保證對應的控制裝置可以到最完美的狀態(tài)。要是機械電氣控制裝置產(chǎn)生了一些故障，那DCS系統(tǒng)這種分散性控制的好處就會立刻展現(xiàn)出來，系統(tǒng)將在瞬間得到故障信息并自動調整控制裝置來隔離相應的故障區(qū)域，如此就將最大的減少故障對于整個裝置的影響。

（2）FCS現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。與DCS系統(tǒng)一樣，F(xiàn)CS也是運用在機械電氣控制裝置的一種重要表現(xiàn)形式，而這個系統(tǒng)的重要作用依舊是確保機械電氣控制裝置可以實現(xiàn)自動化發(fā)展。其目的則是通過PLC技術建造出一個全新的通信網(wǎng)絡，一個直接具有很強實用性通信網(wǎng)絡。這種通信網(wǎng)絡構建成功之后，其具有的數(shù)字通信以及雙向性的特點就會直接給機械電氣裝置提供了十分優(yōu)越平穩(wěn)的網(wǎng)絡發(fā)展大環(huán)境，并最終使得這些對應的裝置可以在平穩(wěn)的網(wǎng)絡環(huán)境下進行大規(guī)模運用，這也就達到了優(yōu)化機械生產(chǎn)的目標。但是從整體角度看并不需要構建什么全新通信網(wǎng)絡。

因為FCS系統(tǒng)本身在機械化電氣控制裝置之中就是為了提供優(yōu)越的網(wǎng)絡性服務，這同樣可以促進相應的裝置功能可以在網(wǎng)絡環(huán)境下更加趨向于智能化的發(fā)展，并以此來完成相應的任務，將設施的應用效果大大提升。

3 PLC在電氣控制裝置中的應用

PLC技術是控制系統(tǒng)方面的技術，它最基本也是應用最廣的控制就是開關量邏輯的控制，開關量邏輯控制技術一直是繼電器電路支持的，但是PLC技術的出現(xiàn)在一定程度上取代了這一傳統(tǒng)技術，并實現(xiàn)了次序與邏輯同步控制。開關量控制技術影響的不單單是一臺設備，它影響控制的是一整條生產(chǎn)線。實際上在工業(yè)領域的生產(chǎn)過程中，變量太多了，包括溫度、空氣濕度等等，它們一旦出現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的效率就一定會受到或多或少的影響，那么應用PLC技術就可以很好的解決掉這個問題。

（1）集中式控制應用 。集中式控制系統(tǒng)的中心依舊還是PCL系統(tǒng)，只不過在這個功能較強的PCL系統(tǒng)主體之上再增加一些其他的設備，這些設備相互間由一定的運行順序以及組合方式來形成一套既定的程序。在這個集中式控制系統(tǒng)的組成上我們可以清楚的看出建造單一的PCL系統(tǒng)性價比并不高，集中式系統(tǒng)處理成本較低以外，運行效率也很高。那么好事也不可能都讓這個系統(tǒng)占了，集中式控制系統(tǒng)有一個致命的缺陷。

（2）分散控制系統(tǒng)應用。對于分散控制系統(tǒng)來說，可以和集中式控制系統(tǒng)進行比較研究。分散控制系統(tǒng)中所有的控制對象都是各自為營，但是PLC之間是可以通過傳遞相應的信號來達到連鎖效應的效果，并最終完成分散控制系統(tǒng)的控制任務。分散控制系統(tǒng)運用的是多個生產(chǎn)線的控制方法，而這些生產(chǎn)線都是通過數(shù)據(jù)來進行連接的，因而不同對象的PLC控制也是不同的。所以當某個對象出現(xiàn)故障時，對于其他生產(chǎn)線沒什么影響，更談不上影響整個生產(chǎn)過程。

（3）運動控制應用 。在整個電氣控制系統(tǒng)之中，傳統(tǒng)的控制模式是向控制對象直接進行作用。但新型的控制模式則不然，它是通過運動模塊來主導，也就是通過運動控制來實現(xiàn)其相應的任務，因而PLC成批的被運用到運動控制中。對于數(shù)據(jù)來說，PLC可以有大量的處理方法，除了傳輸、運算以及變更等簡單方法，還可以對數(shù)據(jù)進行收集及分析。

4 結語

綜上所述，對于PLC技術而言，無論是在技術含量上還是對應的設備質量上都有著很高的要求。這就需要機械電氣控制裝置能夠對PCL實行相應的保護措施，而這對于機械電氣控制裝置的自身進化來說也可以起到相應的技術支持，或者是直接的優(yōu)化作用，提高運行過程中的精確性以及穩(wěn)定性，并對企業(yè)的生產(chǎn)起到極大的促進作用，進而促進我國工業(yè)領域的發(fā)展。

[1]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.

[2]程香.PLC技術在機械電氣控制裝置中的應用[J].科技傳播，2013（08）上：135，130.

[3]程濤.PLC技術在機械電氣控制裝置中的應用[J].電子技術與軟件工程，2015（17）：149.