孙娜
辽宁科技学院 ?辽宁 本溪 110014
摘要：随着深化改革步伐的不断加快，我国的机械行业也发生着翻天覆地的变化，党和国家对我国机电一体化的发展非常重视，对此政府部门进行了大量资金扶持，以此加快我国现代化进程的步伐。从我国的基本国情来看，当前所具有的人工劳动力已经不能满足当下的生产需求，要想解决这一问题，务必采用现代化科学技术来推动我国机电一体化建设。将PLC技术融入到机电发展中提升整个机械行业的生产效率。
关键词：PLC技术；机械电气；控制装置；应用
一、PLC技术优点
1.1高水准可靠性
传统机械电气控制装置存在明显的设计缺陷，因此很容易受到干扰。但PLC技术不仅采用了相关隔离模块，还重视对集成电路技术的大量应用，因此在抗干扰能力上有着出色的表现。除此之外，PLC技术还具有一定程度的自我诊断功能，一旦检测到机械电气控制装置出现故障，PLC会自行对故障原因及影响进行诊断并同时进行报警，以使相关工作人员能够及时发现PLC的故障并迅速了解到导致故障产生的因素，从而采取有效的检修手段，提升其工作效率。
1.2应用范围广
PLC技术能够以CPU为基础向用户提供扩展外接模块的功能，同时还具有控制生产过程、数据处理及预算能力，通过对外部模块的扩展还能实现其他功能，因此具有较高的灵活性与可塑性。这种特性使得PLC技术能够在不同种类的机械电气控制装置中得到应用，在生产条件及特征上具有高水准的适应性。
1.3推动机电一体化的发展
PLC设备体量较小，因此重量也较轻，考虑到投入应用的速率，在设计上使其拥有便于安装且编程方式简洁的特点。由于受到网络信息技术的影响，PLC同时具有极快的运算速度，这也就意味着PLC技术的应用能使计算机技术与工业环境实现有机结合，对机电一体化的发展有一定程度的推动作用。
二、PLC技术在机械电气控制装置中的应用
2.1PLC技术在数控机床控制系统的应用
数控机床是工业生产的大型设备，集电气系统、液压系统、电子系统等为一体，任何一个环节出现问题，都可能影响到整个机床的正常运行。传统的数控机床操作系统比较复杂，且往往需要人工辅助，无法实时传递信息，容易出现信息延时的现象，从而导致数控机床加工过程中出现误差，影响到零部件加工精度和准确性。将PLC技术应用在数控机床控制系统，改变过去以继电器、接触器为主的控制方式，降低电气设备运行发生的故障，可以实现机床的自动化、智能化操作，电机在运行过程中，如果出现谐波或者电压变化幅度比较大的情况下，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。通过PLC输入元件，采集数控机床各个电路的数据信息，然后将数据信息传输到存储器，存储对数据进行存储处理，发送到中央处理器，中央处理器通过对数据信息编程，并下发执行命令，执行元件完成中央处理器发布的执行任务。最后将结果通过输出元件输出，完成整个控制器的控制过程。
2.2PLC技术在港口机械设备的控制系统
机械设备在港口装载、卸货等环节发挥重要作用，集装箱门式起重机是大型专业化集装箱的专用机械设备。门式起重机的控制系统是整个设备的核心部分，它控制起重机的上升、下降。
传统的起重机控制系统需要司机在遥控室控制起重机的升降速度、位置，如果司机控制不当，速度过快可能导致货物在吊运过程中摇晃、掉落，出现严重的安全事故。将PLC技术应用在起重机的变频控制系统，可以实现起重机的自动化控制，提高装载的速度和效率。PLC变频控制器由变频器、可编程程序控制器、交流电动机、同轴编码器等构成闭环系统。可编程程序控制器主要负责采集设备运行的数据，并按照电机运行要求，控制变频器和电机的运行速度；交流电动机主要负责提供电源，将起重机的直流电变成交流电；变频器负责调解电动机的供电频率和电压，将电压控制在一个相对稳定的氛围，防止电压异常；编码器主要负责测试变频器的运行速度，并将其发送到可编辑逻辑控制器；MCGS组态软件具有良好的人机交互能力，驾驶员可以在驾驶室的屏幕上实时查看起重机的起吊情况，并根据现场的实际情况调整其中设备的相关参数，确保起吊设备可以按照预先设定的轨迹运行。为了防止门式起重机在起吊过程中与集装箱之间出现相互喷桩的现象，还可以在控制装置中安装防碰撞装置和纠偏系统，避免起吊过程中集装箱和起重机出现碰撞的现象。
2.3PLC技术在矿山机电设备控制系统的应用
采矿业是我国重要的支柱企业，矿山机电设备在生产、运输环节发挥重要作用。带式输送机的输送距离远、结构简单、连续性强、运输能力强等优点，因此广泛应用在采矿业运输环节。传统的带式输送机控制系统比较简单，在运输过程中，如果煤炭的数量比较少，或者空载运行时，带式输送机依然以固定速度高速运转，造成严重的浪费。因此，将PLC技术应用在带式输送机的系统中，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是可编程逻辑控制器，可以根据带式运输机的运行负荷，自动调节运输机的运行速度。如果运输机的装载量比较少，控制装置可以自动调节运输机的运行速度，避免运输机高速运行；如果运输机负载量比较大，控制装置可以自动提高运输机的运行速度，更好的满足运行要求；如果运输带处于空载运行，则控制系统将系统直接关系，通过这样的方式，可以降低带式运输机的运行荷载，达到节能目的。PLC技术采用单片微机系统，组态灵活、安装方便，只需要将PLC的数字模拟接口与执行元件连接，就可以立即正常工作。
2.4PLC技术在自来水厂水处理控制设备
随着科学技术的发展，现代信息技术、控制技术、电力电子技术等现代信息技术在自来水厂的广泛应用，极大地提高了自来水厂的自动化水平。为了确保城市居民用水的可靠性和稳定性，自来水厂一般采用多台水泵并行运行的模式，可以确保居民用水量发生较大变化时，通过调节水泵的台数控制水量，但是这样的模式无法保证恒压供水，且造成一定的浪费。将PLC技术应用在自来水厂水处理控制系统，可以将自来水厂管道的压力控制在所需运行的压力水平，根据城市居民用水量，自动调节水压和水量，降低供水系统的损耗，从而达到省电的目的。将PLC技术应用在水厂变频器供水系统，该控制系统由变频器、可编程程序控制器、交流电动机、同轴编码器等构成闭环系统。可编程程序控制器主要负责采集数据，并根据电机运行要求，控制变频器和电机等设备的运转速度；交流电动机将直流电流转变为交流电，并整个控制系统提供电源，变频器调节整个水处理设备的供电频率和电压。
三、结束语
PLC技术的多优点是它成为受到电气行业喜爱的主要原因，与传统的继电保护技术相比，其控制系统具有较强的抗干扰能力，可以应用于不同复杂的工业环境，在电气行业中的应用越来越广泛。为了更好地促进PLC技术的发展，需要进行相应的改进与完善。而且相关的工作人员有必要不断地学习以及研究PLC技术，促进该项技术在机械电气控制装置中的运用，同时通过PLC技术与工业生产间的有机融合，促进工业生产的发展与进步。
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