刘保松
同方威视技术股份有限公司 北京 100010
摘要：使用PLC设备应用技术可以加强对机电系统的一体化控制，有利于改善机电系统通过的总体效果。随着市场要求的提升，对机电工程一体化技术提出了更高的要求，本文就对如何使用PLC加强机电工程一体化控制展开分析，研究如何完善对PLC设备应用技术的应用，解决PLC应用过程中的问题。
关键词：PLC设备应用技术；机电工程；一体化控制；应用
机电工程一体化控制中，使用PLC 技术可以改变传统的控制模式，已经成为目前机电工程一体化控制中的主流技术，不仅能提升工业生产效率，更能优化对系统的一体化控制效果。因此，企业应该加强对PLC设备应用技术的深入分析，为PLC设备应用技术的应用提供更加深入的理论支撑。
一、PLC设备在机电一体化设计中的运用原理
（一） PLC构成
PLC的硬件主要包括CPU、储存单元、输入输出单元、通信接口和拓展接口。其中CPU是PLC的核心组件，工业生产中，技术人员可以根据不同的生产需求选择对应类型的CPU，主要包括单片处理器、微处理器和位片式处理器。利用CPU可以控制可接受编程器的程序和数据，以及完成对PLC故障的诊断。对于存储器，可以分为可读可操作存储器和只读存储器，存储器中可以存放系统程序和关键数据，并在PLC运行中执行。PLC的IO模块负责PLC和外部设备的连接，在机电一体化设计中利用IO模块可以连接机电一体化设计的生产设备，IO模块的特点决定IO模块可以接受的输入和输出信号。PLC的通讯接口可以实现PLC和打印机、监视器之间的通信。对于一些技术水平较高的PLC，还包括了智能接口，这类接口具有独立的系统，拥有CPU和运行程序，能通过总线与PLC进行数据交换，满足对外设的控制要求。
（二）PLC设备特点
PLC设备的可靠性非常高，因为单片微型CPU具有极高的集成度，加入了电路保护功能，还能进行当前运行状态的自我诊断，因此PLC的抗干扰能力非常强，使得PLC设备在运行过程中有非常高的可靠性。其次，PLC的操作比较简便，结构相对简单，连接线数量较少，本身电子元件的数量较少，操作中的稳定性比较强，并不会出现操作问题[2]。控制时使用了梯形图等多种编程语言，操作相对灵活和方便，可以达到继电器不能实现的功能。
（三）PLC设备的工作原理
PLC设备投入使用之后会经过三个节段，每个阶段属于一次扫描周期，PLC的工作过程就是通过周期更替实现。
输入采样阶段。输入采样阶段扫描过程中，会依次定期读取输入状态信息，并将相关信息储存在IO映像区内，结束该过程后在进入其他阶段。输入映像区在后续阶段中会得到隔离保护，不会和外界发生信息交互，直到下次扫描周期重新获得相关信息。
用户执行阶段。在用户执行阶段，会自上而下进行扫描。扫描的过程中会送左边控制线路开始，因为这类线路是由各个接触点连接形成，扫描过程中会以先左后右的、由上到下的顺序进行逻辑运算，相关逻辑运算结果会传入到输出映像区中。如果扫描过程中程序要求跳转，就需要根据条件分析跳转要求，并执行跳转命令。
输出刷新阶段。在输出刷新阶段，PLC会大量输出数据，在这一阶段CPU会基于I/O映像区中对应状态刷新已有数据，最后经过输出电路将外设装置激活，PLC就会与外设设备进行信息交互，在工业生产中，就可以实现对机械设备的控制。
二、PLC设备应用技术在机电工程一体化中的应用
（一）把控PLC的温度和湿度等外部作用
PLC实际运行时，应该将温度控制在0-55℃，避免温度超出正常工作温度影响PLC的稳定性。
很多厂房都是密闭空间，通风条件非常差，为了避免PLC设备工作出现问题，就需要优化厂房的通风效果。比如可以安装温度调节装置保证PLC设备的工作状态，有效控制空间温度的升高，避免设备发热不能被及时排出。还可以做好对PLC位置的优化，比如避免将PLC在发热散热情况严重的装置旁边设置。
为了保证PLC的绝缘性能，需要保证厂房内的空气湿度在85%以内，特别在化工、石油等领域，必须放置由凝露的现象出现。
PLC运行过程中应该隔绝振动，因为PLC设备的体积比较小，很容易因为共振导致损坏。比如在55Hz左右的振动频率，将会成为PLC故障的诱发因素。所以需要减小周围振动频率，以及使用有效的减震方法，控制振动产生的影响。
（二）PLC干扰控制
串联滤波器可以获得阻抗很低的谐振点，从而将屏幕等设备对电网造成的干扰隔离，降低供电系统对PLC的干扰。
线路的动力线、控制线都需要对应配线，并将线槽分开处理，保证接触线圈、大功率继电器和RC电路并联。PLC的IO输入线长度应该适当，为了避免干扰，输入线和输出线不能再同一根电缆上共存。
通过完善接地系统，保证电子设备的电磁兼容性，可以将电源线接地端和柜体连接之后再接地。必须选择正确的接地位置，保证PLC工作的稳定性，放置由于偶然的电压冲击对PLC造成的危害。如果电源有漏电或者柜体带点，利用接地系统也能将多余电量引入到地下，保证操作人员安全。
（三）及时诊断PLC线路问题
日常工作中，需要做好对PLC的维护工作，熟练掌握PLC故障的诊断方法，发现线路存在的问题。比如在对CPU显示停止时，可以先观察PLC的指示灯，如果慢闪说明PLC存在故障，快闪代表需要重新输入PLC控制程序。然后可以观察PLC的组件是否存在问题，比如检查风扇的运转情况、后备电池运转情况等等。然后检查CPU控制面板上的开关是否启动，如果在运行过程中有STOP提示，可以认为是由于外界输入指令导致CPU停止运转，然后检查CPU面板上的指示灯。
三、强化PLC设备应用技术应用的策略
（一）做好管理工作
由于PLC所以具有的种种优势，所以未来机电系统中必然会大量使用PLC设备应用技术，改变传统的生产方式。在生产方式转变的情况下，工厂的管理方式也应随之更新，所以企业需要结合未来技术的发展优化和改革现有管理制度，提升管理方法与全新技术之间的契合度，充分发挥PLC对产业升级的作用，降低日常管理压力。例如根据一体化、信息化的技术特点降低管理层级、精简管理机构、简化管理流程，一体化完成相关控制工作，简化工作人员操作流程。
（二）提升系统继承度
PLC可以自行完成多项工作，所以在构建机电设备的控制系统时，可以提升系统的集成性，降低系统的复杂性，并且提升系统的工作效率。比如可以配合PLC设备应用技术计算机构建对机电设备的管理系统，由计算机系统作为整个控制系统的神经中枢，结合智能化技术完成对信息的收集、分析、处理工作，以及建立专门的数据库储存相关电力数据信息[4]。
结束语
PLC设备应用技术十分适合应用到机电工程一体化控制中，能转变技术的应用方式，解决目前机电系统应用过程中存在的问题。企业应该针对PLC设备应用技术改变传统的管理模式和技术应用模式，弥补过去在工业生产中的不足，控制企业的人力成本和材料成本，充分利用PLC设备应用技术推动一体化水平的提升。
参考文献：
[1]高文彬.智能化技术在机电工程一体化控制中的应用分析[J].橡塑技术与装备,2021,47(06):28-30.
[2]陈吉平.PLC设备应用技术在机电工程及其一体化控制中的运用分析[J].现代制造技术与装备,2021,57(02):181+186.
[3]朱燕,李敏.PLC设备应用技术在机电工程一体化控制中的应用[J].电子技术与软件工程,2021(03):119-120.
[4]于兆磊.PLC设备应用技术在机电工程一体化控制中的应用[J].中国设备工程,2021(01):227-229.