机械电气控制装置中的PLC应用研究
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摘 要：随着我国科学技术的快速发展，自动化的技术水平也在不断提高，也越来越广泛应用控制机械电气的装置。我国进一步研究机械的电气自动化技术，PLC技术随之得到了快速的发展，并开始应用到控制机械电气的装置中。该文主要围绕在机械电气控制装置中应用PLC技术展开讨论，首先对PLC技术展开分析，分析其概念、特点及优势，然后简述机械电气装置的概念，主要从各个方面分析在机械电气的控制装置中应用PLC技术，提出其在应用中会遇到的问题并给出合理解决对策。
关键词：PLC技术 机械电气控制装置 应用 研究
中图分类号：TU97 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）04（b）-0037-02
随着科学技术的不断进步和发展，形成了许多技术和学科交叉渗透的现象，使得科学技术有着更好的发展。在持续发展PLC技术的良好条件下，机械企业随之逐渐提高自动化水平，从一定程度上保障了企业的产品质量，对其生产的整体效率也有着一定程度上的保障。以此为基础，可以将机电一体化的系统结构进行简化，应用PLC技术优化并完善继电器的逻辑处理功能，将生产所需要的成本降低，还能在运行控制装置的过程中将机械设备有危险发生的几率降低，为了能够进一步的优化和完善这一装置系统，就要更加推广PLC技术的使用，在机电控制装置中使这一技术能够发挥决定作用。
1 机械电气控制装置的概述
一般情况下机械电气的控制装置指的就是二次控制电气设备。其构成通常有6个环节，其中包括有保障电气设备和电路的保护回路、分配平均和效率兼备的手动与自动回路、有很多供电电源的供电电路、能够显示工作情况的信号回路、电气设备安全运行保障和连续工作的自锁与闭锁回路、在有特殊情况发生时会有紧急制动形成的制动停车回路。机械电气的控制装置能够对整体电器设备大电流和高压进行自动控制，以及闭合开关等，能够对运行中出现的特殊情况进行处理，对系统稳定做出维护，同时对运行设备的状况进行实时反映。
2 PLC技术在机械电气控制装置中的应用
2.1 机电控制装置中PLC技术的控制形式
2.1.1 DCS集散型控制系统
DCS集散控制型的系统就是指将现场检查站和控制站等控制类系统，通过特殊电子网络系统对其之间进行链接，使电子科技有效结合控制技术，这样不仅可以集中操作兼顾装置和分散性控制系统，还能在控制过程当中有危险性因素出现时进行分散透彻的梳理，同时进行综合性的治理，这样就可以高效管理和有效调控机械电气的控制装置。总而言之，DCS系统主要包括了通讯、计算机、显示、控制技术等功能，形成一个比较完善的控制及管理类系统。
2.1.2 FCS现场总线型控制系统
现场总线型的控制系统指的就是科学地结合各分支等不相同的结构和生产现场控制系统中的数字式，这样不仅可以使管理结合控制，还可以对多节点和双向总线型系统起着支持作用。这些的组成通常是一些常见的外部环境，在这样的状况下，提供给机电控制装置的网络环境十分良好，提供的实用功能更加智能，自动生成许多项目得以实现，机电装置控制的效果因此会显著提高。相较于DCS系统来说，其可操作性更好，实际中有着更加便捷灵活的运用，其进一步分散了控制装置，因此其有着较高的安全性[1]。
2.2 在机电控制装置中PLC技术实际的应用
2.2.1 在空气压缩机中PLC技术实际的应用
空气压缩机通常是单片机构成，很容易受到机器性能的影响，从而不能保障機械电气装置工作的效率。在现阶段，在空气压缩机中应用PLC技术，同时结合实际生产作业，科学有效结合自动化和危机控制技术，调整压缩机，将空气压缩机运行的效率大幅提高。不只在这样，其还可以利用微控制器全程监控空气压缩机整个作业环节，从而对机械的安全运行做出保障，进而促进机械电气的控制装置运行效率提高。
2.2.2 自动化生产线上的变量控制
实时监控和控制生产中的变量，从实质上来讲也就是全面监管生产的模拟量，由于工业生产的每个环节都会有很多变量存在，人力难以对其进行合理科学的预测。若是没有实时地控制生产变量，随着问题长久的累积，很可能会严重影响工业生产。针对这样的情况，在机械电气的控制装置中应用PLC技术，可以对这些问题有一定的缓解，PLC技术可以适当地控制生产过程中每一环节的变量，以此为基础，通过转化模拟化与数字化间的链接，可以应用控制器来控制相应的生产变量[2]。
2.3 机械控制装置中PLC技术的具体应用
2.3.1 基本的控制要求
在工业生产的过程中，对于PLC技术实现合理化运用，要将工件有秩序地进行搬运处理。要合理地使用机械手，推动气缸的运行和工作，对于气缸实现控制的最重要的装置就是磁阀。对于气缸进行控制的过程中，根据实际的要求进行多方位的移动处理，而磁阀装置在控制的过程中是双线圈的。运用磁阀装置进行控制的过程中要进行断点处理，保证施工的基本安全，机械手的工作状态会随着磁阀装置的运行方向而产生一定的改变，但这些都要建立在原本工作状态的基础上。通过磁阀装置控制机械手实现基本工作的过程中，在正常的通电状态下，机械手会随着装置的控制产生变化，如果不能实现基本的通电处理，机械手就会停止相关工作。对于机械手实现控制的过程中，产生的一系列变化都是由磁阀装置进行决定的[3，4]。 2.3.2 设计PLC控制程序
手动和自动化操作构成了技术的基本控制程序。实现自动化的过程中，相关程序的操作主要包括3个部分，即步进、单周期和连续操作。当实现控制的程序处于初始阶段时，下达的指令通过IST进行显示，IST的功能编号为FNC60，共同进行LST和STL的指令能够实现多种控制形式，对于操作程序能够实现简化设计，为相关工作提供方便[4]。
3 合理化运用PLC技术的方式
要实现这项技术的合理化应用，就要进行精准的控制和分析，对于相关因素产生的不利影响能够避免和规避。首先，对于运用的设备和实现控制的系统要进行合理的选择，搭配相关的软件和硬件设备，降低产生的干扰性。因为在市场上运用的PLC设备丰富多样，对于应用的环境和条件就要进行一定程度的考虑，实现精准化分析和应用[5]。其次，对于入侵的外部信号进行防范，对于IO的信号要进行良好的保护，形成这种干扰的实际范围要小于电源干扰，但也要引起相关部门的重视，提升实际的设备抗干扰能力，强化信号滤波处理，对于信号运输的方式进行科学布阵，以降低干扰强度[6]。
4 结语
随着经济社会的进步和发展，主要矛盾已经产生了改变，工业也进入了一个新的发展时期，在一定程度上推动了电气控制技术、PLC技术的进步和发展。对于机械电气装置来说，合理地运用PLC技术具有十分重要的意义。
参考文献
[1] 王岩.PLC技术在机械电气控制装置中的应用分析[J].硅谷，2014（7）：128-129.
[2] 桂军，阎旭文.浅析PLC技术在机械电气控制装置中的作用[J].中国機械，2014（24）：23-24.
[3] 毛伯东.浅谈电气设备自动控制系统中PLC的设计与运用[J].广东科技，2009（7）：154-155.
[4] 刘殿江，王玲.机械电气控制装置中PLC技术的应用研究[J].南方农机，2015（8）：47，51.
[5] 程香.PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].科技传播，2013（8）：130，135.
[6] 孔艳梅，徐万东.PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].中国机械，2014（24）：238-239.
①作者简介：马明龙（1989—），男，回族，青海海西人，本科，助理讲师，主要从事机电一体化教学研究。
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