PLC自动化技术在机械电气控制中的运用探讨

PLC自动化技术在机械电气控制中的运用探讨

郭延光

身份证号：370830198601273955

摘要：现阶段，在信息时代，机械工程逐渐朝着自动化、智能化方向发展，PLC 技术在智能机械控制中发挥着重要作用。为了进一步发挥 PLC 技术在智能机械控制中的应用价值，文章在明确智能技术和 PLC 技术的基础上，总结了PLC 技术常见类型，并且对该技术的具体应用和关键技术进行了细致探讨，以期为相关工作者提供参考。

关键词：PLC自动化技术；机械电气控制；运用

引言

随着我国工业机械水平的持续提高与发展，传统的机械电气控制技术已经不再完全满足现代化工业制造的生产与发展诉求。因此，优化与提高机械电气控制技术尤为重要。PLC 技术作为强化机械电气控制的关键技术手段，其拥有良好的可编程特性，能够借助微处理器实现对机械电气装置的有效控制，提高工业生产效率，保障控制装置的稳定运行。鉴于此，本文的主要内容是探析与讨论 PLC 在机械电气控制装置中的具体应用。

1PLC技术的特征

PLC技术是建立在传统控制技术基础之上，融入新型微机技术的一种新型技术产物。PLC技术成功解决了传统控制技术中出现的能耗过高、可靠性低等问题，这与其应用了微处理器技术有着非常紧密的关联性。关于可编程控制器的设计原则，其具体可以归结为以下几个方面：（1）在工业电气自动化控制中，应用PLC技术需要满足控制对象的需求，要按照控制对象的需求来开展控制，以保证控制工作的高效性与安全性。（2）在电气自动化控制当中，应用PLC技术要给予经济效益高度重视，在确保系统顺利运行的基础之上，尽可能对系统控制成本加以节省，以保证系统控制的整体经济效益。

2PLC 技术的主要控制类型

2.1DCS 系统

分散控制系统即 DCS 系统，该仪表控制系统的治理能力、综合协调能力很好，具有集中显示、分散控制功能，主要依赖于微处理器。在机械电气装置控制中，DCS 系统利用计算机技术和全新的模式全方位控制现场、监测站。将 DCS 系统应用于机械电气控制装置中可以集中化管理分散的机械电气控制装置，并且隔离装置中一些潜在的不安全因素，提高系统整体安全性，降低发生风险的概率。在机械电气控制装置中应用 DCS 系统可以提高控制系统的稳定性和安全性，可以高效地收集和整合现场各种信息，保证装置在可控状态下。在机械设备运行中，如果电气控制系统出现故障那么 DCS 系统可以快速反应并且采取调整措施，及时恢复系统的正常运行，避免发生严重的故障。

2.2FCS 系统

所谓 FCS 系统即现场总线控制系统，该系统主要在信息技术支持下构建通信网络，进而从整体上控制机械电气装置。在机械工程中应用 FCS 系统可以将其网络环境优化，该技术主要特点之一就是可以双向传播，在全新数字通信环境下进行机械电气控制装置数据的传输，提升机械行业机械化生产能力。在机械电气系统中应用 FCS 系统可以显著提高机械工程的智能化水平，推动机械行业朝着自动化方向发展，有效提升装置的控制效果。在机械工程中应用 FCS 系统突破了传统单一控制模式，采取多元化控制方式可以提升工业生产效益。

2.3智能控制技术

在工程和机械控制方面，通过应用智能控制技术可以自动感应机械设备运行中的外部信息变化情况，智能控制系统可以收集相关信息，并且有效整理相关数据采取智能化控制方式，保证稳定地控制机械设备运行。在实际应用智能控制技术中，智能控制系统有着较强的获取外部信息的能力和自身数据感知能力，可以根据外部环境因素变化局部调整机械设备的运行。同时，在机械工程中合理地应用智能控制技术还可以赋予机械工程智能识别、思维判断等能力，智能系统可以从海量数据中提取有用数据在控制系统中存储。比如日常常见的挖掘机中的液压系统中储存了大量的信息用于识别输油压力、最大力量等液压数据，对手柄位移情况进行动态监测，从而避免机械故障威胁设备的安全运行，提高设备运行的可靠性。

3PLC 自动化技术在机械电气控制中的实践运用

3.1集成与分散控制系统

在机械设备的电气控制模块上，充分应用 PLC 自动化技术时，具体可从集成控制与分散控制系统两个部分实现技术改造，借此凭借 PLC 技术优势，为电气设备的自动化运行提供新思路。在集成控制系统实践运用中，可以参照石化企业电气设备的改造经验，促成自动化控制目标的实现。首先，专门联合计算机系统，以 PLC 技术为基础，对原有的集成控制系统加以优化，即先行建立中央控制器，而后设计子系统，如微型机、管理信息系统、工艺流程模拟显示屏、现场通话系统等，在适配器参与下，可以发挥出 PLC 技术的实用功能。其次，在信息共享条件下，促使集成控制系统能在生产线控制上体现出自动化控制价值。例如在润滑油生产阶段，对于添加剂用量、环境温度及油面测量等事项，均可在 PLC 集成控制系统指引下，对其实施自动化电路开闭控制，促使该系统中的电路在 PLC 编程设计下可以获得优化保障。最后，还可以利用编程传递信息，将润滑油产品信息转化为各种可存储数据，借此将其传输到寄存器内，以供相关人员随时从系统操作中了解产品详情，达到集成化控制目的。

3.2生产线电气逻辑开关

PLC 技术应用在电气控制模块，还可体现在企业生产线的电气逻辑开关上。一般而言，要想充分发挥出 PLC 技术的应用效能，还应加强逻辑开关部分的有效改造。逻辑开关在电气设备运行阶段，往往占据关键性地位。因此，在技术联用下实现自动化控制，应关注与逻辑开关的联合效果。在生产线运营期间，由于产品生产规模庞大，因此应用 PLC 技术对逻辑开关实施自动化控制，可以合理提高生产效率。随着高效生产计划的达成，整体效益也会随之提高，从而为企业利润度的稳步上升给予保障。要想在逻辑开关上充分运用 PLC 技术，还应充分考虑时间原则，通过对电子钟的控制，能够在指定时间内完成生产任务，还可将其运用在皮带传输线上，以便通过指令的发送与反馈，加强生产线控制的时效性。

3.3设备故障自动化排除

在 PLC 技术实践运用期间，还可以用在设备故障的处理事项上。在电气设备运用 PLC 技术后，能实现设备故障的自动化排除，以此避免设备长期停运造成经济损失。与常规设备比较，电气设备因其拥有持久性运行需求，故而可以借助 PLC 技术随时掌握设备运行动态，一旦存在安全隐患，就可立即结合预警信息提前排查故障。还可以通过参数的合理设计，根据编程信息，对当前电气设备的运行质量予以评估。

3.4在设备安全检测中的应用

基于 PLC 技术，可以实现机械电气自动化检测与监控效果，主要原理便是通过传感器收集机械设备在运行期间各个部位的运行参数，并对收集的数据信息进行计算和分析，以此实现机械设备的自动化、机械化管理。若设备在实际运行中出现故障现象，则可以通过 PLC 控制技术完成机械设备的自动化监测分析并对故障点进行定位，将故障位置、故障时间、故障类型以及当前设备运行状态等相关信息发送至机械设备管理人员，而出现故障现象的设备则会由于 PLC 控制系统而自动停止工作。

结语

综上所述，在机械电气控制阶段，若能充分联合 PLC自动化技术加以改造，有利于实现机械电气自动化控制目标，在减轻人为控制工作负担的基础上，可以在自动化控制下，有效降低机械设备故障率，为工业制造业和农业相关企业提供良好的运维生产环境，从而提高机械电气控制效益水平，充分展现 PLC 技术优势。

参考文献

[1] 毕一飞 , 乔彤瑜 . 工业机械控制中电气自动化技术的应用分析 [J]. 内燃机与配件 ,2021(21):82-83.

[2] 吴小钢 . 基于 PLC 技术的船舶辅助机械自动化设备控制研究 [J]. 中国设备工程 ,2021(03):208-209.