PLC技術在機械電氣控制裝置中的應用

葉勇兵

摘要：本文主要介紹了幾種常見的電氣裝置控制系統，分析了PLC技術與其他電氣裝置控制系統相比所具備的優勢，并對PLC技術控制類型和當前PLC技術在機械電氣控制裝置中的應用進行分析和介紹。

關鍵詞：PLC技術;機械電氣;控制裝置;應用分析

0? 引言

隨著社會經濟發展，傳統的機械生產模式難以滿足當前生產發展的需要，在這樣的背景下，各種類型的電氣控制裝置系統被研發出來，并投入機械電氣的實際生產中，為推動機械電氣行業的發展做出了重要貢獻，特別是PLC 技術，以其獨特的優勢被廣泛應用于各類型的控制系統中。

1? 常見的電氣控制裝置控制系統

PLC控制系統、FCS控制系統以及DCS控制系統是當前機械電氣控制裝置中非常常見的控制系統，其中PLC控制系統是其中最為重要的控制系統，PLC控制系統在機械電氣控制裝置中的使用非常關鍵。

1.1 簡介PLC控制系統

PLC控制系統是PLC技術的應用于機械電氣實踐后的成果，PLC控制系統也被稱為可編程邏輯控制器。PLC控制系統通過結合自動化技術、計算機技術以及相關的生產技術，能夠實現對計算機的自動化操作，實現對相關信息記錄、編程以及計算，不僅如此，PLC技術通過輸出模塊還能夠實現對整個機械電氣裝置設備實行控制。在最初PLC技術僅僅是為了替代繼電器控制系統而出現，但經過發展和完善，PLC技術解決了之前機械電氣控制裝置中的部分問題，使得裝置更加可靠和穩定，因此PLC技術開始被重視并被廣泛應用于各類機械電氣控制中，包括：汽車生產和使用、娛樂領域、物聯網等領域。

1.2 簡介FCS控制系統

FCS控制系統是現場總線控制系統中的一種，FCS控制系統的網絡具有雙向性的特點，這樣的特點使得FCS控制系統具有良好的網絡傳輸功能，能夠實現相關機械電氣設備信息實現良好的內部傳輸功能，從而實現電氣設備的自動化和智能化控，FCS控制系統提供全面網絡服務使得電氣設備更加智能外，在全面的網絡狀態下，更多的相關功能能夠被投入使用，從而增強電氣裝置設備各方面的性能，使得用戶在使用電氣設備的過程中獲得更好的體驗。

1.3 簡介DCS控制系統

DCS控制系統可實現控制危險性分散、管理和顯示集中，被稱作集散型控制系統。DCS系統控制實現的過程較為復雜，同時DCS控制系統也是一種綜合型的控制系統，DCS控制系統DCS系統在結合通信技術、計算機技術以及控制技術的基礎上，還需要通過特定的網絡和控制站連接才能夠達到最終控制的目的，DCS系統主要由控制、顯示和通信總線三部分組成，能夠實現高度的信息集成控制，從而優化機械電氣控制的全過程，即便是機械電氣中的某一部分出現故障時，DCS控制系統也能夠快速分析并找出故障存在的位置，并將這一部分分離出來，進行一定的調增，避免因部分位置出現故障對整體造成嚴重的不良后果。

2? PLC技術的優勢分析

2.1 提高工作效率

將PLC技術應用于機械電氣中后，通過PLC控制系統中所應用的計算機技術和自動化技術，能夠優化機械電氣的安裝流程，使得其安裝過程更為簡單和便捷，從而提升機械電氣工程工作的效率。

2.2 具有較好的兼容性

PLC技術具有較好的兼容性，它能夠實現與多種技術相結合，優化機械電氣的生產過程中，正是基于PLC技術的兼容性，PLC技術能夠被應用于各種類型的機械電氣生產過程中，為提升各類型各類型機械電氣的生產效率而服務。

2.3 具有較強的抗干擾能力

PLC技術在實際運用于機械電氣的生產和使用過程時，會與集成技術相結合，集成化的PLC控制系統能夠接受更多的集成信息，從而增強其抗干擾能力，優化了整個機械電氣的運行過程中，使得其具備更加良好的性能。

2.4 具有自我檢測功能

PLC技術在實踐過程中可能會發生故障，此時PLC控制系統能夠通過自我檢測功能，找出故障所在的位置，并通過發出警報的方式提醒使用者進行修復，使得機械電氣設備故障問題能夠及時得到解決，重新投入使用。

3? PLC技術控制的類型

3.1 集散型控制方式

分散型的控制方式是指，將所需要的各個機械電氣設備分散在各部分進行分散的管理，然后通過運用自動化技術、計算機技術以及電子通訊技術將分散管理的機械電氣設備連接起來，進行集中化的控制。分散型的控制方式主要是依靠通訊技術實現各部分連接，實現對各部分的集中管理，使用集散型控制方式具有一定的優勢，由于各個機械電氣設備是分散管理的，當每個機械電氣設備出現故障時，能夠避免其影響整個系統的運轉，同時，通過通訊技術進行連接進行集中管理又能夠避免各個機械設備之間處于過于分散的狀態。

3.2 現場總線型控制方式

現場總線方式是當前PLC控制系統中運用得最多的的方式，在使用現場總線技術時，會直接將各個機械電氣設備與計算機連接，實現對各個機械電子設備的自動化管理，通現場總線技術，能夠將控制站點、網絡站點和設備聯系起來，形成一個統一的整體，相比集散型控制方式而言，現場總線控制系統的結構要簡單得多，因此操作起來更為簡便，生產成本也更為低廉，不僅如此，現場總線在對機械電子設備進行控制的過程也較為靈活，正是基于現場總線能夠在提高生產工藝和效率的同時，為企業節省原材料成本，現場總線方式才格外受到機械電氣生產企業的歡迎。

4? PLC技術的應用分析

4.1 基本控制系統中的應用

在將PLC技術應用于基本的控制系統時，首先是要對PLC技術應用于基本控制系統這一方案進行設計，在進行設計時，要充分考慮到各個影響PLC技術應用于基本控制系統的因素，諸如：電氣設備型號大小、所需要應用的通信信息類型、電氣設備的數量以及PLC技術等因素，在充分了解這些情況后，再據此進行圖紙設計，優化PLC技術在基本控制系統中的應用。

4.2 集成控制系統中的應用

在機械電氣控制裝置中屬于集中式控制系統的主要有PLC中央系統以及其他類型的機械電氣設備，一般情況下都是根據機械電氣控制需要，將電氣設備直接與PLC中央系統進行控制，通過中央的結構形式設計的集成控制系統具有結構簡單、生產流程便捷的特點，但同樣這樣的結構形式也具有一定的弊端，由于各個機械電氣設備是連接在一起的結構形式，因此一旦當某個機械電氣設備出現故障時，整個系統將處于癱瘓狀態，需要將中央控制機中止后才能夠對整個集成控制系統進行維修。

4.3 分散控制系統中的應用

分散型的控制系統是指將分散在各個部分的控制系統通過PLC控制系統進行集中控制，在對分散型的控制系統進行控制的過程中需要使用計算進技術和電子通訊技術，將各個分散的機械電子設備進行連接，實現對各個分散的機械電子設備信息傳輸。在使用分散型的控制系統過程中，控制系統能夠同時對多臺設備進行集中控制，實現對各個生產流程進行信息管理與控制。

4.4 邏輯開關中的應用

PLC技術運用過程之中，必不可少的一項應用就是開關量邏輯，缺少邏輯開關PLC技術就不能在機械電子設備運行的過程中正常的運行。PLC技術與相關配件相結合，取代繼電器在電子機械控制系統中的作用，而當PLC技術與邏輯開關相結合后，當使用這樣應用組合的機械電子控制系統與整個生產線進行連接時，則能夠實現對生產線當中不同設備進行有效連接和控制，實現生產線中各設備之間更好地協調與組合，進而提升整個生產線的生產銷量。

4.5 故障排查功能

在PLC技術應用到機械電子裝置中對其進行控制的過程中，PLC控制系統會實時檢查各個機械電氣設備運行的狀況，并形成信息發送給相關管理人員，管理人員能夠根據相關數據情況判斷當前各個機械電氣設備運行的狀態以及整個機械電氣系統的運行狀態，當其中某個電氣設備出現故障時，PLC控制系統會發出警報，提醒管理人員對PLC控制系統控制下的各個電氣設備進行檢查和維修，而通過PLC系統反饋的各個機械電子設備運行的信息，管理人員能夠迅速排查，找到出現故障的機器進行修理，因此使用PLC控制系統在幫助查找系統故障方面具有重要作業，通過PLC控制系統能夠節省機械電氣設備故障維修的時間，加快電氣設備修理的效率。

4.6 生產變量控制中的應用

控制生產中的模擬量是生產變量的控制實質。在實際的生產過程中，變量對于整個生產過程有非常大的影響，直接關系到生產效率的高低，然而在生產過程中，整個生產線的變量非常的多，且這些變量難以預測，因此需要通過PLC系統對這些變量進行有效的控制，從而實現這些變量處于相對穩定的狀態，確保整個生產過程處于高效穩定的狀態。

5? 總結

通過上述內容可以清楚地感受到PLC控制系統對于整個機械電氣設備控制的重要性，PLC控制系統結合了計算機技術和自動化技術，能夠穩定地對機械電氣設備及其關聯的生產線實現穩定的控制，正是基于PLC控制系統的優越性，PLC技術在機械電氣生產中運用非常的廣泛，為推動機械電氣領域的發展，應該繼續研究和完善PLC控制技術，使其能夠進一步提升各方面的性能，為相關機械電氣企業帶來更多的經濟效益。

參考文獻：

[1]邢潔林.機械電氣控制裝置PLC技術的應用[J].設備管理與維修，2019（14）：226-228.

[2]王世成.PLC技術在機械電氣控制裝置中的應用[J].農家參謀，2019（06）：249.

[3]周陸陽.PLC在電氣機械控制中的應用探討[J].電子世界，2019（03）：60，62.

[4]單順彭.在機械電氣控制裝置中PLC技術的作用及其應用探討[J].內燃機與配件，2018（05）：66-67.

[5]王華.鉆機機械電氣控制裝置中PLC技術的應用[J].中國金屬通報，2017（12）：64，63.