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PLC技术在机械电气控制装置中的应用分析高宝锋

发表时间：2021/3/26 来源：《电力设备》2020年第32期作者：高宝锋宋光史永栓

[导读] 摘要：近年来随着时代的不断发展，我国主要矛盾发生了很大变化，工业发展也发生了很大变化，进入了一个新的发展时期。

        （山西汾西重工有限责任公司山西太原 030027）
        摘要：近年来随着时代的不断发展，我国主要矛盾发生了很大变化，工业发展也发生了很大变化，进入了一个新的发展时期。工业的发展也在一定范围内限制了电控行业的进步和提升。目前，对于机电设备而言，合理使用PLC技术具有深远的影响。
        关键词：PLC技术；机械电气；控制装置；应用分析
        引言
        随着工业化、机械化和自动化技术的发展，工业生产已经实现了从手工到机械的转变，尤其是从PLC技术诞生以来，机械电气控制更是实现了自动化的发展。将PLC技术应用到机械电气控制装置中，可让装置得到良好保护，并为其生产和加工作业的安全稳定运行提供足够的技术支撑。在机电控制装置的应用过程中，一定要将PLC加以合理应用，使其优势得以充分发挥，为工业生产领域的发展奠定坚实的技术基础。
        1 PCL技术概述
        PLC全中文名称为“可编程序控制器”，采用了CPU、存储器等外部设备，并且结合了电源的设计。PLC最关键的设计就是CPU，其功能相当于人体的中枢神经，可以通过对现场输入装置的扫描，将其状态或数据进行输入，并且能够对编程器中的用户程序和数据进行接收和存储，可以诊断电源状态是否正常，并且能够检查PC内部是否处于正常工作状态，对其语法以及相关指令的执行等进行诊断;对存储器装置的设计能够使系统的程序、模块化子程序功能的应用等操作进行存储，用户无法直接对其进行存取，用户在使用过程中，能够在编程器内对用户的数据进行输入。
        2 PLC技术在机械电气控制装置中的应用分析
        2.1PLC系统总体设计
        为了进一步实现电气工程系统控制，在设备设计初期，需不断扩展PLC技术功能，促使电气控制系统满足电气工程运行稳定性的相关设计要求，以此提高电气工程生产效率与质量，只有这样，才能够设计生产出高质、高效的产品。因此在PLC控制系统设计过程中，需充分了解被控制对象的具体要求，就图纸实际勘察工作现场，采集资料，并与作业技术人员实时沟通交互，共同协商，制定电气工程系统最佳控制方案，并详细分析可能会出现的控制问题，采取有效防控措施，在发生问题之后，双方协作加以解决。在PLC自动控制系统设计中，还应充分考虑实用性，从而保障电气控制可靠性与稳定性。
        2.2在集成控制系统中的应用
        随着近年来机电一体化技术的不断发展，机电控制装置也开始朝着集中控制的方向发展，集成控制系统也由此产生。在集成控制系统中，PLC设备也可以发挥出十分显著的作用。一般情况下，在机电设备的应用过程中，需要以机电控制装置实际控制需求为依据，直接将PLC中央系统和电气设备之间进行连接，实现合理控制。在这样的情况下，中央结构形式就可以设计为一个简单的整体集成系统，这个集成系统的生产流程可以相对简单一些，以为操作人员的操作提供便利。但是这种结构形式也存在一些问题，每一个机电设备之间的连接都十分紧密，整体结构不能分开，当有设备出现故障时，就会导致整个系统频频出现问题，因此需要停止中央控制机，然后对整个集成控制系统进行维修。这种维修方式不仅耗时费力，而且会对整体的工业生产效率造成不利影响。如果将PLC技术应用到集成控制系统中，就可以通过自动化的监测实现异常信息的及时获取，并做好异常定位，以最大化降低故障发生概率，保障机电设备的正常运行，避免某些设备故障影响到整个集成系统，在保障机电设备集成控制效果的基础上，显著降低故障带来的损失。
        2.3对于原理图的分析
        在该项技术运用之前，一定是要知道文件指导全局，然后再形成有技术预防措施的后期文件。

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由于企业不同，生产目标也不一致，所以要先按照原理图的要求，把握好技术在运用过程中的、整体的大方向，从而避免因为工作人员对于技术认识不足所带来的偏差。在原理图确定之前，技术人员需要对于电路图进行充分了解和分析，对原理图也要进行分析、规划，确保原理图不会偏离实际。前期分析电路图之后，还要对图表所绘制的关键设备进行核查，仔细检验，同时必须有专门的督查小组对该项工作进行监督，电路图绘制也必须要专业的技术人员参与，保障实施目标的正确性和合理性。具体的电路核查是其中比较关键的步骤，首先要分清电路不同的装置情况，施工人员在实际操作之前要清楚设备的一个先后顺序，坚决不允许在实践操作中发生技术人员找不到设备的错误。再者，通常都会提前设置保护装置，电路的高危险性也在时刻威胁着从业人员的安全，因此，电源的供电设备务必要十分重视。
        2.4DCS系统
        DCS系统也能够称之为分散控制系统，能够利用微处理器进行分散控制和集中显示，是一种新型的、结合了分别治理和综合协调功能为一体的仪表控制系统。PCL技术中对DCS系统的应用，能够作为一种全新的方式对机械电气装置进行控制，其对计算机技术进行了重点的应用，以此来对现场、监测站等区域进行控制，装置中对DCS系统的应用，能够集中对分散的机械电气控制装置进行管理，并且能够分离装置中的危险部分，简而言之，DCS系统能够使机械电气控制装置的运行更加安全、稳定和高效。并且，通过对DCS技术的应用，还能够收集和整合各种场所的信息，使其能够以最佳的状态处于控制装置中，一旦有故障出现于装置中，DCS系统就能够立刻对信息进行获取，并及时调整装置，保证系统的正常运行不会受到影响。
        2.5开关量逻辑控制
        PLC控制系统的基础功能为开关量逻辑控制功能，其可通过逻辑运算能力，实现电气工程运行状态的逻辑运算，还可通过控制指令，有效控制继电器串联、并联、串并联等连接方式的开关。与传统继电器控制系统相比较，基于PLC控制系统可针对电气系统的全部光电与接近开关等进行逻辑控制。为了便于修复PLC控制系统，PLC控制程序可在基于接入模块、输入模块、输出模块的检测元件信号与输出信号中构建中间变量，并转换硬件输入与输出测点为数据块的位，以实现输入、输出测点与数据块位相互对应的关系，从而提高PLC控制系统可读性与修复简洁性。以开关量逻辑控制功能作用的发挥，还可有效控制电气工程系统中的全部电气设备。
        2.6在故障排除中的应用
        将PLC技术应用到机电控制装置的故障排除中，可以对每一个机电设备的实施运行状态进行检测，并将相应的检测信息向管理人员实时传输，以帮助管理人员对各个机电设备的运行状态做到实时掌握。同时，因为PLC系统具备可编程特点，所以在具体应用中，技术人员可以根据各个机电设备运行参数的上下限对其进行编程，这样就可以让PLC技术之下的机电控制装置在机电设备运行参数出现异常时立即发出相应的报警，并将报警信息以及故障定位信息及时反馈给管理人员和维修人员。通过这样的方式，就可以让检修人员快速找到故障位置，在查明原因后及时处理。这对于机电设备故障的及时发现与及时维修都起到极大的帮助作用，显著缩短故障的排查与维修时间，提升维修质量，让机电设备的运行更加安全、稳定、可靠。
        结语
        PLC技术的应用能够带来较高的价值，在机械和电气控制装置中对其的应用，能够从整体上对传统电气控制装置存在的自动化水平不足的情况，进行有效的改善，并且能够通过对自身的检查发出警报，使机械和电气控制装置能够更加安全。采用这种技术，能够极大地影响机械和电气控制领域的生产，使行业经济效益能够得到有效的提升。
        参考文献
        [1]韩飞燕.PLC技术在机械电气控制装置中的应用分析[J].南方农机,2019,50(16):163.
        [2]王秋实.机械电气控制装置中的PLC技术应用与实现[J].现代制造技术与装备,2017(2):170-171.
        [3]陈玄清.机械电气控制装置PLC技术的应用分析[J].机电工程技术,2018,47(7):140-143.