机械电气行业中的PLC应用

机械电气行业中的PLC应用

杨兴军

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摘要：随着电力自动化技术的不断发展和应用， PLC在世界各地得到了广泛的应用。可编程控制器简称为 PLC，它是一种以微处理器为基础，将计算机技术、自动控制技术和通讯技术结合起来的新型工业控制设备。本系统具有结构简单、程序编制容易、工作稳定、工作可靠等优点，已被广泛应用于工业现场。在这种条件下，本文对 PLC在电控制系统中的应用作了较为详细的分析和探讨。

关键词：机械电气控制；PLC技术；应用

1LC技术原理

PLC技术具有抗干扰性强、可靠性高、操作简单等优点，被认为是一种极具发展潜力的电力自动化系统。PLC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，其主要包括输入/输出接口、编程器、存储器、 CPU等[1]。一般来讲，它主要是通过数字或模拟的输入输出接口来控制整个机械电气过程。PLC将现代的微机技术与传统的机电控制技术有机地结合起来，它不仅具有单片机的应用特征，而且能够很好地适应于电气维修和操作者的操作习惯。PLC编程与传统的编程方式相比，无需采用那些专业的、复杂的计算机编程语言，只需采用一些简单的程序指令，再加上继电器梯形图的语言形式，就能大大降低用户的编程难度和复杂性，使得 PLC的操作更为简便，节省了大量的财力、物力和时间。同时， PLC技术相对于常规继电器控制器，其可靠性更高，而且其接线方式也比较简单，更具普适性和灵活性，可以实现对机电设备的优化设计，极大地提高了机电设备的控制水平。

2PLC实践应用主要优点

并结合具体应用实例，从技术层面进行了分析，总结出了应用此技术所具有的优越性。一是高度的自动化和快速的反应。在实践中发现，在 PLC的控制中，最重要的是使用一种新型的具有自动管理的继电器。相对于传统的机械式保护器，这种保护器利用其内在的逻辑联系来完成整个控制过程。实践证明，该方法能够实现节点位移所需的时间近似为零，极大地加快了系统的反应速度。二是控制方案的可靠性高。并将其用于可编程序控制器的控制中，结果表明，所设计的控制系统具有良好的抗干扰能力。特别是在使用情况较为复杂的工业生产环境中，与传统控制系统相比较， PLC系统的抗干扰高的特征保证了提高了生产系统的控制可靠性。三是操作方法较为简单。在实际的 PLC控制中，一般都是使用相对简单的控制程序，以实现对指令的执行。这样的操作方式，对于一个初学者来说，也是非常容易上手的。其特点是操作简单，在实现监测和管理方面具有较高的应用价值。

3PLC系统控制主要应用探析

在意识到可编程控制器的实用性后，本文对其在电力控制中的应用进行了详细的分析和研究。经过研究，本文总结出了其在以下领域的应用。

3.1完成对电气系统的顺序整体控制

在此基础上，提出了一种新的模糊逻辑运算方法。结果表明，采用这种方法，可以有效地提高自动化控制的质量与效率。在实践中，将 PLC控制系统运用到实践中，可以看出，这种控制系统具有更好的序列控制管理的运行方式，所以，在实践中，它可以很好地取代传统的继电控制系统，为工业生产提供电力控制。在具体应用中，我们从实际角度对 PLC控制系统的顺序切换模式进行了讨论，其主要作用如下：一是在当前 PLC控制系统的实际应用中，序列控制系统不仅可以实现单一的控制，还可以通过将信息模块与通信总线相连接，实现对整个系统乃至整个生产车间的控制。二是 PLC的控制，通过中央控制器来完成对整个生产过程的控制；采用分散化和集中化的控制和管理模式，可以使企业的自动化管理工作更加高效。PLC的这些优势，使其在电控系统中得到了越来越多的应用。

3.2闭环控制

在电气自动化的控制系统的运行过程中，一般都会被外界的各种相关因素所影响，比如温度，压强，以及相关的物理变量等，因此，在进行控制的时候，还需要对这些参数进行实时的、动态的监控。可编程控制器在闭环控制中的应用优势不大，但在闭环控制中，可编程控制器的应用优势逐渐显现出来。为进一步提高 PLC的性能，很多厂家都在 PLC中加入了 PID指令，通过设置一定的参数，就可以在 PLC中实现 PID控制。

3.3开关量控制中的应用

随着可编程控制器技术的不断发展，基于可编程控制器技术的电力自动化系统已被广泛应用于钢铁行业中的开关量控制和序列控制等行业。在目前的钢铁工业中，大部分的控制系统都是采用电磁式继电器作为其核心部件。然而，由于继电保护中包含了很多电磁元件，因此，这种类型的控制系统接触数量很多，而机械接触数量又很多，从而影响了其工作的可靠性。另外，其线路复杂，寿命短，体积庞大，占用空间大。目前， PLC技术的应用，解决了开关量控制中的诸多问题，尤其是 PLC的可靠性很高，其控制断路器的可靠性也很高，有效地保证了钢厂开关设备的安全运行，控制高压断路器能很好地完成正常手动分、合闸的操作，并给出相应的指示信号。在出现故障时，也能发出相应信号；在常规断路、闭路结束后，可自动断路；在出现意外情况时，具有开启、报警、报警、报警等功能，并具有闭锁功能。随着 PLC技术的应用，钢铁企业对二次接线进行了简化，原来复杂的逻辑电路及二次接线被 PLC技术元件所代替，原来的硬件参数由程序参数来设定，只需编写符合相关要求的控制程序即可。

3.4数控系统中的应用

在中国，数控系统已是一种不可缺少的技术，而数控系统的应用又离不开 PLC的应用。目前普遍使用的数控系统有三种：点位数控、直线数控和连续数控。在工业中，数控系统多用于机加工，而点位控制一般用于孔加工机床，一般不会对被加工对象的运动轨迹产生影响，而且在运动过程中，一般不会对被加工对象进行处理。本文介绍了一种采用全功能 CNC设备和采用单板控制两种方式来实现 CNC系统。尽管两者均采用可编程逻辑控制器，但其功能及应用领域却有很大的不同。全功能数控机床虽然性能优良，但价格昂贵，而且许多功能在一些企业看来是多余的。为适应普通企业的发展需要，基于 PLC的单板机数据系统应运而生，其目的在于解决传统单片机中的硬件电路、接口电路、驱动电路和抗干扰等问题，不仅能够根据生产需要对机床的功能进行调节，而且能够根据技术的进步，对机床的功能进行更新，提高了企业经营管理的灵活性。

4结语

电气自动化在工业生产的各个领域都得到了广泛的应用，并且在电气自动化中引入了嵌入式网络通信技术等，并取得了良好的效果。尤其是可编程控制器的应用，大大增加了电力电子控制系统的灵活性、可控性，使电力电子控制系统的应用领域和应用领域得到了很大的拓展。要想进一步拓展 PLC技术的应用领域，使其能够满足多种工业控制的需要，我们就必须加强对 PLC技术的研发，为工业发展提供更先进、更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.