PLC技术在机械电气控制装置中的应用

PLC技术在机械电气控制装置中的应用

温江飞

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摘要：电力工业的发展是工业生产的重要组成部分，也是一个国家现代化程度和工业生产水平的重要标志。科学技术的迅速发展促进了电力工业的发展和进步。利用计算机技术实现了工业生产过程的控制。对于相关人员来说，他们应该学习并熟练地使用这项技术，这样PLC技术才能更好地应用于机电控制设备中。对实际生产中可能存在的问题，要及时解决，提出合理的解决方案，促进工业生产的发展进步。

关键词：PLC技术；工程机械；电气控制装置；应用意义

机械制造业作为国民经济的支柱产业，对提高国民经济技术装备水平，促进民族工业化发展具有重要意义。随着科学技术的进步，工业制造逐渐向工业智能制造发展，这对机械设备的自动化和智能化水平提出了更高的要求。传统的机械式自动控制器已不能满足现代工业生产的需要。PLC技术具有可靠性高、编程容易、组态灵活、输出/输出模块齐全、运行速度快、安装方便等优点，在工业生产过程中得到了广泛的应用。PLC技术在机电控制装置中的应用，可以减少传统电气控制装置受信号或电源的干扰，避免机械设备运行中的安全隐患，提高电气控制装置的自动化和智能化水平，更好地满足工业生产环境。

一、PLC技术在工程机械电气控制装置中应用的意义

作为社会发展的产物，PLC技术在工程机械电气控制装置中的应用，是工程机械电气控

制装置更具时代性的特点。它也是现代社会推动工程机械电控装置发展进步的重要手段和途

径，对其发展具有十分重要的意义。PLC技术在工程机械电气控制装置中的应用是独特的，

对其发展有着深远的影响。它提高了工程机械电控装置的质量和水平，使其在社会建设过程

中能够发挥更大的作用，从而促进社会的发展进步，这也在一定程度上提高了社会经济水平。

随着时代的不断发展，工程机械的电气控制装置也在不断发展进步。PLC技术在工程机械电

气控制装置中的应用，提高了工程机械电气控制装置的自动化性能，使其朝着数据化的方向

发展，最大限度地提高了工程机械电气控制装置的使用效率，协调了工程机械电气控制装置

的自动化程度生产。PLC技术的应用是社会发展的趋势，具有明显的时代特征，是新时期工

程机械电气控制装置发展进步的体现。

二、PLC技术的工作原理

（一）循环扫描

PLC的操作方式不同于其它微机。采用循环扫描方式。PLC运行程序的时间，即扫描周

期，应小于100ms。

（二）建立I/O映像区

定时采样和定时输出是PLC在输入输出操作中采用的主要方法。所有输入点的采样时间通常在扫描周期的开始或结束。采样结果输入RAM区域，有利于在后续执行过程中获得所需的字段信息，无需在现场直接采样。同样，控制信息的输出也不采用逐个生成输出的方法，而是将控制信息存储在图像区域中，并在扫描循环元素后将控制信息输出到图像区域中。

（三）特殊功能模板

虽然PLC技术限制了用户程序的长度，但工业生产中的大多数数字量都适用于PLC技术。

在工业生产过程中，经常会出现一些问题，对PLC提出了更高的要求，如网络通信、模拟量

处理、闭环控制等。对于模拟量的输入输出和简单的控制，不仅需要PLC的主CPU和部分硬件作为支撑，还需要通过相应的软件来实现。

三、PLC技术在机械电气控制装置中的应用

（一）PLC技术在数控机床控制系统的应用

数控机床是集电气系统、液压系统、电子系统于一体的大型工业生产设备。任何一个环

节出现问题都可能影响整个机床的正常工作。传统的数控机床操作系统比较复杂，而且往往

需要人工辅助，不能实时传递信息，容易出现信息延迟现象，造成数控机床加工误差，影响

零件加工的精度和精度。将PLC技术应用于数控机床控制系统中，可以改变以往继电器、接

触器的控制方式，减少电气设备运行故障，实现机床的自动化、智能化运行。在电机运行过

程中，如果出现谐波或电压变化较大，自动化技术会自动识别并锁定故障范围，防止故障范

围进一步扩大。数控机床各电路的数据信息由PLC输入元件采集，然后将数据信息传送到存

储器中，进行存储和处理，并发送给中央处理器。中央处理器通过对数据信息进行编程并发

出执行命令来完成中央处理器发出的执行任务。最后，通过输出元件输出结果，完成整个控

制器的控制过程。

（二）PLC技术在港口机械设备的控制系统

机械设备在港口装卸过程中起着重要作用。集装箱门式起重机是大型专用集装箱的专用

机械设备。门式起重机控制系统是整个设备的核心部分，控制着起重机的升降。传统的起重

机控制系统要求司机在遥控室控制起重机的升降速度和位置。如果司机控制不当，速度过快，

可能导致货物在起吊过程中发生晃动和坠落，造成严重的安全事故。将PLC技术应用于起重

机变频控制系统，可以实现起重机的自动控制，提高装载速度和效率。PLC变频控制器由变

频器、可编程控制器、交流电机、同轴编码器等组成。可编程控制器主要负责采集设备运行

数据，根据电机运行要求控制变频器和电机的运行速度；交流电机主要负责提供电源，将起

重机的直流电源变为交流电源；变频器负责调节电源频率和电机电压，在相对稳定的环境中

控制电压，防止电压异常；编码器主要负责检测变频器的运行速度，并发送给可编程控制器；

MCGS组态软件具有良好的人机交互能力，司机可在司机室屏幕上实时查看起重机的起吊情

况，并可根据现场实际情况调整设备的相关参数，以保证起重设备能按预定的轨道进行运输。

（三）PLC技术在矿山机电设备控制系统的应用

矿业是我国重要的支柱企业。矿山机电设备在生产和运输中起着重要的作用。带式输送

机具有输送距离长、结构简单、连续性强、输送能力强等优点，广泛应用于矿业运输环节。

传统的带式输送机控制系统比较简单，在运输过程中，如果运煤量比较小，或者空载运行，

皮带机仍以固定速度运行，造成严重浪费。因此，将PLC技术应用于带式输送机系统，可以

提高带式输送机的运行效率，降低运行能耗，降低煤矿生产成本。PLC是一种可编程逻辑控

制器，它能根据带式输送机的运行负荷自动调节其运行速度。如果输送机的装载量比较小，

控制装置可以自动调整输送机的运行速度，避免输送机的高速运行；如果输送机的负载比较

大，该控制装置能自动提高输送机的运行速度，更好地满足运行要求；当输送带处于空载运

行时，控制系统通过这种方式将系统直接联系起来，可以降低带式输送机的运行负荷，达到

节能的目的。PLC技术采用单片机系统，配置灵活，安装方便。只有将PLC的数模接口与执

行元件连接起来，才能立即正常工作。

五、结束语

综上所述，PLC技术作为一种融合技术，融合了计算机技术、智能技术等，与其他先进技术相比有其独特的优势。正因为如此，PLC技术在机电控制装置中的有效应用具有积极的

作用，体现在促进控制水平的提高，进而有助于提高机械生产的质量和效率。因此，在机电

控制装置中，要重视PLC技术的推广应用，提高控制装置的控制水平和精度，有助于提高机

电控制效果，最终促进机电产业的进一步发展。

参考文献：

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