(珠海格力电器股份有限公司广东珠海519070)
摘要:随着当前社会经济的进步,我国PLC技术发展极为迅速,其在机械电气控制装置中的的应用,有效提升了机械电气控制装置工作效率,为我国机电控制自动化打下良好基础,对整个机电行业发展有着极为重要的促进作用。
关键词:PLC技术;机械电气;控制装置;应用
PLC即可编程控制器,其是现代电子科技发展的标志性产物,PLC本质上是是将计算机行业与电气行业进行有效融合的技术,将其做机械电气控制装置中的应用,能够最大限度提升机械电气控制效果。
一、PLC技术概述
1、PLC技术的含义
PLC主要是采用具有可编程序功能的存储器,通过实时的内部运算,并借助相应模拟式或数字式输入输出接口,形成较为具备自动技术和计算机技术特性的电子装置,继而来对各种机械生产进行全过程控制。结合实际来看,PLC程序编制与传统的编程存在较为明显的先进性,其无需复杂专业的计算机编程语言,只需采取以继电器梯形图为基础简单指令即可完成编程工作。PLC核心部件是CPU,其可接受和存储使用者使用编辑器输入程序和数据,同时也可按照扫描方式输入装置数据和状态,编辑器外设备作为PLC重要组成内容,通过检测内部状态以及参数可实现用户编程、检测、调试等工作。
2、PLC技术的优势
PLC技术所具有的交叉应用优势明显,其在电气控制系统应用中通过多元交叉可使各分项技术功能得以充分发挥,确保电气控制完全达到机械生产标准。
通常传统机械电气控制装置,其系统内部元件及电路存在电磁辐射,会使得逻辑电路受到影响,造成元器件功效完全无法发挥,相应机械生产质量完全无法达到预期要求。
而PLC技术在机械电气控制装置中的应用,能够高效的对各种干扰因素进行实时抵抗;比如PLC程序控制系统输入/输出回路可进行光电耦合器隔离设置,这个过程中采取PLC开关模块I/O与MCC间通过隔离继电器进行信号传递,针对可能出现的电压等级混合冲突,选用独立接触器做同组接点,实现在保留联锁装置基础上隔离干扰的目的;以此全面提升机电行业整体生产质量。
3、完善接地系统
PLC程控系统属高速低电平控制装置,应采用直接接地方式。PLC程控系统接地线采用一点接地和串联一点接地方式,集中布置的PLC程控系统适于并联一点接地方式。各装置的柜体中心接地点以单独的接地线引向接地极。如果装置间距较大,应采用串联一点接地方式。用一根大截面铜母线(或绝缘电缆)连接各装置的柜体中心接地点,然后将接地母线直接连接接地极。接地线采用截面积大于22mm2的铜导线,接地总母线采用用截面积大于60mm2的铜排。接地极的接地电阻小于2Ω,且PLC程控系统接地点与强电设备接地点相距15m以上。
二、PLC技术在机械电气控制装置中的应用分类
当前PLC技术在机械电气控制装置中的应用,按照其控制系统分类可分为FCS控制系统和DCS控制系统,其中FCS控制系统主要是以现场总线型控制来体现,而DCS控制系统主要是以集散型控制来体现,两者所具有的优缺点较为明显;根据实际情况合理选取适当的控制系统,是相应机械电气控制装置质量能够得以不断提升的关键。
1、FCS控制系统
PLC技术中的FCS控制系统,其运行方式及原理主要如下图所示:
结合上图可知,FCS控制系统主要是将对应区域内智能化设备、现场总线型控制系统、自动化系统进行全面集合,而形成一个较为完整的通信网络系统。FCS控制系统所具有的数字式、双向传输、多分支结构多种传到特性较为明显;对比PLC技术中的DCS控制系统来看,其本身所具有的结构简单、成本较低的优势较为突出,整体控制功能覆盖面更广,则使得其控制灵活性更高;且FCS控制系统所具有的互操作性特点明显,将其应用于机械电气控制装置中时,对整个机电行业发展有一定促进作用。
2、DCS控制系统
DCS控制系统作为PLC技术中的又一主要类型,所具有的集散型控制较为明显。在DCS控制系统造实际应用期间,其以高度集中化模式所形成集中控制和分散管理特性,实现了对整个生产过程的全程管理和实时优化;DCS控制系统本质上是通过将控制、通信、计算机等技术进综合应用,配合网络设备实现对生产现场的全过程监控和检测,生产过程中各部门可连接成一个整体。总体来看DSC控制系统包含了显示设置、通信框架、控制模板,整体模式较为完善性,将其应用至机械电气控制装置上可以对整个生产过程做集中显示管理,并根据实际情况做分散控制划分,有效加速推进了机电一体化进程。
三、PLC技术在机械电气控制装置中的应用分析
1、对模拟量的有效控制
PLC技术在机械电气控制装置中的实际应用效果显著,其能够对模拟量做有效控制,而模拟量即生产中的生产变量;通常在生产期间往往存在较多无法预测的变量,这些变量会对整个机械电气生产造成不同程度的影响。一直以来由于技术局限也没有具体可行的办法对此生产变量进行全方位的预测和控制,而PLC技术在机械电气控制装置中的应用则解决了这一问题,PLC对模拟量的控制实现了在生产过程中A/D及D/A的实时转换,即PLC利用所包含A/D转换模块,在机械控制装置以及电气模拟系统中完成数字量和模拟量的相互转换;以此减小甚至消除模拟量在实际生产过程中所造成的影响,确保生产项目进度和生产项目质量得到全面提升。
2、明确PLC技术的实际应用类型
明确PLC技术在机械电气控制装置中应用时的具体类型,PLC本身型号较多,不同的型号所具有的性能差异性也较为明显,在应用至机械电气控制装置中时所起到控制管理作用也会呈现多元化和多样性。当前市场上PLC品牌极多,不同品牌设备所包含型号极多,比如三菱的PLC品牌下游FX系列型号、Q系列型号的PLC等等;因此PLC技术在机械电气控制装置中的应用,实践期间必须根据机械电气控制结构、环境等做好实时分析判定,按照相关生产要求选取合理的PLC型号,以此使PLC技术实际应用效果能够充分得到发挥,继而达到有效提高机械电气控制装置运行效率的目的[1]。
3、对机械电气控制装置进行集中控制
PLC技术在机械电气控制装置中的应用,实现了对机械电气控制装置的集中控制,其控制系统主要是以一台中央PLC坚实系统和各种不同功能设备组合而成,集中式的系统运行管理模式,使得不同设备科按照运行顺序选择较为合适方式构成通过中央PLC系统的处理程序,全面提升运行效率同时,最大限度节省运行投入成本。
结束语
综上所述,通过对PLC技术在机械电气控制装置中的应用分析,可以看出其对改善我国以往传统的机械电气控制系统发展模式、克服传统机械电气控制系统弊端意义重大;因此注重PLC技术的研发推广、普及应用是极为必要的。
参考文献:
[1]付帮泰,陈金凤,汪宇论.机械电气控制装置中的PLC的应用[J].山东工业技术,2018(20):152.