机械电气行业中的PLC应用探析

机械电气行业中的PLC应用探析

张玉成 ,曹倩倩 ,刘代友

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摘要：随着电气自动化技术的发展与普及，可编程控制器已在全球范围内广泛使用。可编程控制器简称 PLC，它是以微处理器为基础，融合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制设备。该系统结构简单，编程方便，可靠性高，在工业生产中得到了广泛的应用。在此情况下，对可编程控制器在电控系统中的应用进行了深入的分析与讨论。

关键词：机械电气控制；PLC技术；应用

1LC技术原理

PLC技术以其强大的抗干扰能力、高可靠性和操作简便等优势，在电气自动化中有着广泛的应用前景。PLC指的是一种以自动化技术和计算机技术为基础，以微处理器为核心，用于数字运算操作的电子设备，其主要包括了输入/输出接口、编程器、存储器、 CPU等[1]。通常情况下，它主要是通过数字式或者模拟式的输入和输出接口来对整个机械电气过程进行控制。PLC将现代的微机技术与传统的机电控制技术相结合，既能具备单片机的应用特性，又能很好地适应电气维修和操作者的操作习惯。与传统的编程相比， PLC编程并不需要使用那些专业的、复杂的计算机编程语言，它可以使用一些简单的程序指令，与继电器梯形图语言形式相结合，可以有效地降低用户编程的难度和复杂性，从而使 PLC的操作变得更加简单方便，从而节约了大量的财力、物力和时间。同时，与传统的继电器控制器相比， PLC技术具有更高的可靠性，且与卸载接触的接线相对简单，具有更强的通用性和灵活性，能够实现对机械电气装置的最优设计，大大提升了机械电气控制的水平。

2PLC实践应用主要优点

通过对 PLC系统的实际使用，从技术上进行了分析，得出了该技术在实际使用中的优势。一是自动化程度高，响应速度快。通过对 PLC系统的实际应用，我们了解到，目前主要是采用了一种新的、具有自动管理功能的继电器来实现对 PLC系统的控制。与传统的机械保护相比，该保护技术采用了采用内部逻辑关系的方式来实现控制过程。因此，在实际操作中，它可以使节点位移的时间接近于0，从而使自动控制的响应速度大大提高。二是控制程序具有较高的可信度。通过对可编程控制器的控制技术的应用，可以看出该控制系统在工程上有很好的抗干扰性。尤其是在使用情况比较复杂的工业生产环境中，与传统控制系统相比， PLC系统的抗干扰高的特性确保了生产系统的控制可靠性得到了提高。三是控制的运行方式比较简便。在 PLC系统的实际控制中，通常采用比较简单的控制程序来实现控制命令。这种比较直观的操作方法，即便是新手也能很快掌握。此操作的特征是操作简便，对实施监控管理有很大的实用价值。

3PLC系统控制主要应用探析

在认识到可编程控制器在实用上的优势之后，本文就如何将可编程控制器在电气控制上的具体运用展开了具体的分析与研究。通过调查，我们发现它的主要应用有如下几个方面。

3.1完成对电气系统的顺序整体控制

本文介绍了一种基于模糊逻辑的模糊逻辑算法，并对模糊逻辑算法和模糊逻辑算法进行了研究。实践证明，该方法能有效地提高控制系统的工作质量和工作效率。通过对 PLC控制系统的实际应用，我们发现该控制系统在顺序控制管理方面有较好的运行模式，因此，在实际应用中，能够很好的替代传统的继电控制系统，实现工业生产的电气控制。在具体的应用过程中，我们从实践上探讨了 PLC控制系统的顺序切换方式，其主要功能有：一是在目前 PLC控制系统的实践中，序列控制系统不但能够实现单个的控制，而且能够通过将信息模块和通讯总线相联接来实现对整个系统，甚至整个生产车间的控制。二是对 PLC的控制，由集中式控制器进行管理，以实现对各环节的控制。采用分散式、集中式的控制与管理方式，能够有效地提高自动化管理的效率。由于 PLC在连续电控制过程中的上述优点，使得它在自动控制领域的应用越来越广泛。

3.2闭环控制

在电气自动化的控制系统的工作过程中，通常都会受到环境中的一些相关因素的影响，例如温度、压强、以及相关的物理变量等，所以在进行控制的过程中，还必须对这些参数进行实时的、动态的监测。当 PLC被用于闭环控制时，它的优越性并不明显，但随着 PLC技术的不断革新和发展，它用于闭环控制的优越性越来越明显。许多制造商为了使 PLC的功能更加完善，已经将 PID命令添加到 PLC的控制系统中，这样只要对某些参数进行设定，就能在 PLC系统中实现 PID控制，既方便又经济。

3.3开关量控制中的应用

随着 PLC技术的持续发展，以 PLC技术为基础的电气自动化系统被广泛地应用在了诸如钢铁企业系统中的开关量控制与顺序控制等工业领域。在钢铁企业中，原有的控制系统大多以电磁型的继电器为主要元件。但是，这类控制系统因为继电器中含有大量的电磁设备，所以它的触点较多，大量的机械触点会影响到设备工作的可靠性。此外，它还存在着接线复杂、使用寿命低等问题，而且它的体积很大，占据了很大的空间。当前， PLC技术的应用解决了在开关量控制中存在的许多问题，特别是 PLC的可靠性非常高，它的控制断路器的可靠性也非常高，有效地保障了钢厂开关设备的安全运行，控制高压断路器可以很好地执行正常手动分、合闸的操作，并给出相应的指示信号。当它不能正常工作时，还可以发出对应的讯号；在正常断开和合闸完成后，能自动切断断开和合闸之间的线路；当发生事故的时候，它能够自动开闸，发出事故声响或闪光信号，同时还能够起到闭锁作用。在采用 PLC技术控制之后，钢铁企业简化了二次接线，原本繁琐的逻辑电路和二次接线被 PLC技术元件所取代，原有的硬件参数是通过程序参数来设置的，只要编写出满足有关要求的控制程序就可以了。

3.4数控系统中的应用

在中国，随着科技的进步，数字控制已经成为了一项不可或缺的技术，而数字控制技术的实施离不开 PLC的使用。当前常用的三种 CNC系统分别是：点位控制、直线控制和连续控制。在工业上， CNC系统多应用于机加工，而点位控制通常应用于孔加工机床上，通常不会对被加工对象的运动轨迹有任何影响，且在移动时，通常不会对被加工对象进行任何处理。实现数控系统的方法有两种，一种是全功能数控装置，另一种是单板机控制。虽然这两种控制系统都使用了 PLC，但是在功能和适用范围方面存在着巨大的差异。全功能 CNC设备具有很好的性能，但是其成本很高，对于某些企业而言，它的很多功能都显得有些冗余。为了满足一般企业的发展需求，以 PLC为基础的单板机数据系统在市场上应运而生，它是为了解决传统单片机中所存在的设计硬件电路、接口电路、驱动电路和抗干扰问题，它不但可以按照生产需求来调整机床的功能，还可以以技术进步为依据，对机床的功能进行升级，从而提升了企业经营管理的灵活性。

4结语

电气自动化已经被应用到了工业生产的很多方面，而且已经将嵌入式网络通信技术等融入到了电气自动化中，并取得了很好的效果。特别是 PLC技术的运用，极大地提高了电控系统的灵活性和可控性，极大地扩大了电控系统的使用范围和使用范围。为了进一步扩大 PLC技术的应用范围，以满足各种工业控制的要求，我们必须加大对 PLC技术的研究和开发，从而为工业发展提供更加先进和科学的电气自动化设备。

参考文献

[1]刘瑞杰.有关PLC技术应用于机械电气控制装置的探究[J].黑龙江科技信息，2019，26（24）：149-156.

[2]王玲.机械电气控制装置中PLC技术的应用研究[J].南方农机，2019，12（08）：64-70.