PLC技术在机械电气控制装置中的应用

孙继刚

Summary：随着现代化建设的不断推进，社会生产力的不断发展，生产工作量不断增加。传统的人工劳动力和机器劳动力已经无法满足现代的生产节奏，生产力与生产关系存在一定的矛盾。结合我国机械电气行业的发展现状，机电一体化技术发展迅猛，PLC是一种全新的热门技术，可以对机械电气控制装置实现实时保护，有利于企业生产和加工的有序进行，这对整个机械电气控制行业的发展产生了一定的促进作用，操作方便，控制简单，优势日趋明显，正在得到机械电气行业的广泛运用及重视。

Key：PLC技术；机械电气控制装置；应用

一、PLC技术概况

PLC控制系统经过多年的发展及演变，改变了传统模式下的通信控制模式，而采用了多元化的通信网络及自动化控制系统，最大限度满足了国内各企业在发展经营中的需求。同时，从PLC发展的趋势来看，目前PLC系统中所独有的现场总线控制系统可以完全实现机械电气控制装置的运行监控功能，并且支持机械电气控制装置多点多向的总线数字化通信模式。另外，由于PLC系统的自动化程序十分完善，可实现机械电气控制装置的高度集中式结构化建设，对促进国内各大企业生产经营发展具有着十分巨大的贡献。

PLC是专为在工业现场应用而设计的一种以微处理器为核心的数字运算操作电子系统装置，它的全称叫做可编程逻辑控制器。PLC是将传统的机电接触控制技术和微机技术相结合产生的，因此PLC一方面既可以，充分利用微处理器的优点，又可以照顾到现场电气操作维修人员的技能和习惯，在PLC的程序编制上不同于传统编程，不再需要复杂专业的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，降低了用户程序编制的复杂性，使之操作变得方便，简单，节省了物力财力；一方面也可以克服传统继电接触控制系统中存在的一些缺点，例如可靠性低，继电技术控制系统中的机械触点接线复杂，灵活性和通用性差的特点。

二、PLC技术在机械电气控制装置中的应用优势

首先是促进了机电一体化技术的实现，PLC主要是利用计算机技术与自动技术相互结合，其质量比较轻，因此消耗的成本比较低。在进行安装与使用时都十分方便，因此在电气控制系统中要对其进行合理优化与完善，以此来促进电气控制系统向机电一体化方向迈进。其次就是能适用于各个类型的电气控制系统，PLC技术具有处理数据以及预算数据的能力，可以针对不同电气控制系统中的数据进行分析，最终达到机械生产的效果。并且PLC技术能满足各个先进的科学技术对电气控制系统的优化，能满足机械工程发展的需要。再者就是具有很强的抗干扰能力，PLC技术主要是利用大量集成电路技术，可以对各种类型的干扰进行抵抗，以此来充分的提升机械电气控制装置的性能，推进机械工程的进步与发展。最后就是进行自我检测，PLC具有良好的自我检测功能，若是其中发生一些故障，那么将会进行自动检测，以此来推动机械工程的进步与发展。

三、PLC技术的应用研究

1、对PLC技术的应用类型上进行分析。在运用之前，首先应该对PLC技术的类型进行大概的分析确定，这是设计应用工程的基础，也是保障PLC技术在电气控制装置中的顺利运行。确定PLC技术的使用类型有助于确保所选择的类型在装置使用中的有效性，应当结合整个机械电气控制装置的实际情况进行选择，确保准确性和全面性。

2、控制开关量逻辑。PLC技术的运用中有开关量逻辑控制这项内容，PLC装置及其内部技术可以取代原始的继电器实现对电路的控制。在开关量逻辑控制中选择PLC技术，控制的对象将从单一设备变为可控制组合机床和生产线。

3、控制模拟量。模拟量在工业生产中指的是人们在生产中无法预测的变量，比如变化的温度和速度等。模拟量的变化会影响生产的进度和生产的质量造，为了避免生产失误的产生，需要采取一定的方式来对模拟量进行控制。实际运用表明，PLC技术可以有效的对模拟量进行控制，实现数字化和模拟量之间的有效转化。

4、集中性对系统控制。控制系统是由一台中央PLC坚实系统和多个设备共同组成的，拥有中央集成式的功能。在这个系统中，不相同的设备可以按照运行的顺序选择合适的方式构成一个通过中央PLC系统的处理程序，由此提高运行效率，降低运行成本。

5、分散性系统控制。在分散性系统中，各个PLC控制之间可以选择合理的信号传输来实现内部网络的连锁反应，利用上位机经过总线实施信号的传输传递，以完成控制任务。并且在运行过程中，分散性系统每个控制的对象都是经过分别处理的。

四、中央空调智能控制系统

随着 PLC 技术的进一步完善， 其应用范围也在不断扩大，在此以中央空调为例， 对 PLC 技术在其智能控制系统中的应用进行了分析。 该系统主要包括以下几个方面：

IPC 是工业控制计算机的简称，其运算功能比较强大，且人机交互界面功能良好，很容易控制整个系统； PLC ，即可编程控制器，抗干扰能力强、可靠性高，具有强大的逻辑控制功能，且能够适应恶劣的环境，再加上它的过程控制功能不断完善，被广泛用来采集数据以及进行工业现场的控制；由于半双工、差分接收以及平衡发送等通讯方式的使用， RS-485 传送距离远， 能够抑制共模干扰，且实现多站联网只需要一对双绞线，减轻了现场的接线工作量，降低了成本。

结合建筑实际情况做综合考虑，系统的上位机使用工业控制计算机，以方便用来监控；下位机使用 PLC ，负责采集数据和现场控制；利用远程智能模块来收集室外温度、系统供回水温度以及干管压力的详细信息，并发送给 PLC ；选用 RS-485 总线，实现工业控制计算机、变频器、 PLC 、智能模块信息之间的通讯 。

工控机在选择开发工具时， 选用了 MCGS 5.5 组态软件来建设计算机监控软件。在设备窗口中，将控制系统和变频器、 PLC等外部硬件设备进行连接，借助用户窗口和实时数据库，采用报警处理、 数据储存以及报表输出等方式对工业过程实施实时监控。

该控制系统有其自己的运行方式，通常是由工控机接收并读取来自 PLC 的信号，并借助监控软件实施报警、数据显示以及模糊推理，对 PID 控制参数进行调定优化。 PLC 通过收集的信号和上位机调整的参数来实行 PID 运算， 并利用变频器对水泵以及压缩机的转速进行调整。 此外， PLC 还关联着装置各部分的启动和停止顺序；一旦上位机或变频器出现故障， PLC 恢复到传统的运行模式，提升了其安全可靠性。

五、结语

对于PLC技术来说，主要是集計算机技术以及自动化技术为一体的先进金属，能对各项类型的电气系统进行高效的控制，实现智能化以及自动化功能。目前，随着科学技术的不断发展，PLC技术将会得到更为广泛的应用，并且其优势也会越加的明显。所以对于PLC技术，相关研究人员一定要做好科研工作，能针对实际的应用情况来选择一些科学合理的设计，以此来满足生产的要求，更好的带动机械电气控制装置的进步与发展。

Reference

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