广东立胜电力工程有限公司 广东 佛山 528000
【摘 要】PLC 技术在机械电气控制装置中的应用可显著提升控制装置性能及故障排除能力，保障控制装置运行稳定性与可靠性，对于推进机电一体化有重要意义。本文以PLC 技术的概述作为论述切入点，对具体阐述 PLC 技术在机械电气控制装置中的应用类型及具体应用进行了详细论述，以期能为机械电气智能化发展而提供研究实践参考。
【关键词】PLC技术；机械电气控制装置；应用
1.引言
随着社会的迅猛发展，传统的机械生产已经很难满足社会生产需求。PLC 技术在机械电气控制装置中的应用，不论是在系统配置还是在技术含量层面，均有着很大程度的提升。能够改变原有复杂逻辑程序，加强控制装置性能及故障排除能力，提升其运行的稳定性，为机械电气控制装置提供较好的技术支撑，对于推进我国机电一体化发挥着巨大的功效。因此，如何在有效发挥PLC技术在机械电气控制装置中的应用效果，已经成为当前现代制造工业重点考虑的问题，值得相关行业不断深化研究于探讨。
2.PLC 技术在机械电气控制装置中的应用原理分析
PLC 技术实际是建立在动化技术与计算机技术上的一种电子装置，该技术除却能对机械生产过程进行是进行程序编写、数据处理外，还可以通过简明的逻辑表、梯形图等进行二次
调试或开发，对于促进机电一体化具有积极的意义。下列笔者分别对可编程控制器的三个阶段工作原理进行具体分析，为可编程控制器的设计使用提供支持。
2.1 输入采样阶段
在输入采样阶段，可编程逻辑控制器以扫描方式PLC技术在机械电气控制装置中的运用，将所有数据与输入状态依次地读入，并按顺序其入I/O映象区中的相应的单元内。完成采样后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。
2.2 用户程序执行阶段
在用户程序执行阶段，可编程逻辑控制器总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。
2.3 输出刷新阶段
输出刷新阶段是PLC控制器工作程序的最后一个阶段，这一阶段控制器的中央处理器按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再将信号输出到可编程控制器的外设，并通过外设控制结构控制机械电气装置中的功能单元。
3.PLC 技术在机械电气控制装置中的类型
3. 1 FCS 系统：
FCS 系统又称为现场总线型控制系统是通过PLC 技术构建的一种通信网络，能够有效促进机械电气装置的自动化和智能化，是PLC 技术在机械电气装置中的具体应用类型。FCS
系统在机械电气控制装置中，属于一种多网络节点、双向、总线式的数字化通信网络，为机械电气控制装置提供一个更为优质的网络服务，使其能够在全新的数字通信中进行数据的传输，这有利于装置在良好的服务中实现智能化，优化了机械电气装置的机械化生产。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2 DCS 系统
DCS 系统，即分散控制系统，是以控制功能分散、集中式管理、危险部分隔离为设计原则，以微处理器为基础的新型仪表控制系统。也是 PLC技术在机械电气控制装置中的一种应用形式。DCS 系统的应用可以有效确保，是电气控制装置运行的高效性、安全运行，如果电气装置控制总系统出现故障，DCS 系统会立即进行报警提示，工作人员可以在第一时间获知，进而通过分散管理系统实现对电气装置的调整，从而保证系统的安全、正常运行。当然要实现DCS 系统就必须要优化整体系统结构的组合，保证通信总线、显示单元以及控制器等形成一个整体有效的组合，以便实现电气自动化控制。
4.PLC技术在机械电气控制装置中的具体应用
（1）技术类型确定：PLC技术在机械电气控制装置应用的前提就是确定PLC 技术类型，这是对PLG技术有效应用的重要保障，也是开展机械电气控制装置的前提。技术类型的确定应当结合机械电气控制装置进行全面综合的考虑，对技术类型进行科学选择，从而最大限度的发挥PLC 技术的应用作用。FCS 技术是在 DCS 技术发展的基础上发展的，具有安装方便、应用简单、功能多样等优点，但同时 FCS 技术的结构相对比较复杂，制造成本较高的弱点，需要具体情况具体分析，全面深入的分析钻机在实际使用中会出现的各种可能性，确保选择的合理性。
（2）开关量逻辑控制：在机械电气控制装置中应用PLC 技术，其中的一个作用就是可以通过对开关量的逻辑关系调控，实现对多个类型机电系统组成的生产线或机床等的高效控制，相较于传统继电器，控制对象增加。除此之外，PLC技术还可应用于生产线路中，对生产线和组合机床的控制。
（3）生产变量控制：生产变量这里是指在生产过程中可能出现的模拟变量，过去并未出现可行性高的生产变量控制方式，给生产带来较大的影响。而PLC 技术在机械电气控制装置中的应用，可以有效的控制对生产中的存在变量，实现了模拟量和数字化的转化，而让控制器做到对变量的控制，降低模拟对于实际生产过程中的影响。
（4）集中性系统控制：集中式控制系统的主要组成部分就是一台具有功能强大的中央 PLC 系统以及多个其他设备所构成，设备间利用恰当的组合方式及运行顺序构成处理程序。此种系统控制模式集具有运行效率高、成本低的优点，可以通过对现场控制系统中结构的有效结合，以多个基本现场环境构成，实现对多节点与双向总线式系统的优化可能告知与管理，为控制装置提供良好的网络运行环境，实现系统功能的自动化、智能化控制。
（5）分散性系统控制：PLC技术在分散控制系统中的应用，需对控制对象分别进行处理，网络内部的连锁反应主要通过PLC 间可的信号传递来实现，已达到对分散性控制系统控制的目的。对于机械控制方式有着明确的要求，强调要在生产线中完成控制，如果PLC 系统其中一个控制对象处理问题时，仅需停止该台PLC控制器即可，对于其他控制器的运行不会造成任何影响不，对于机械正常运行起着有效保障作用。
（6）原理图分析：机械电气控制装置中原理图发挥着关键性指导作用。进行PLC技术原理图分析的时候，必须将其原设计思想体现在图纸上，然后再对设计图纸进行分析和考虑。首先应当对电路图中电气设备全面细致的把握，并对电路图中的关键部位进行重点标注。如果进行分析，发现与实际情况不符，必须重新对整个设计思想进行调整。以免在实际的机械电气操作过程中让有关工作人员因而不能找到对应的器件而导致出现不必要的损失。由于控制电路、保护环节等是PLC技术电气机械控制中的重点部分，所以，进行原理图分析时，需要侧重于对主电路、控制电路、电源与信号等这些方面的分析，给PLC技术在机械电气控制中的应用做铺垫，这对于后续工作的实施具有较大的促进作用。
5.结束语
综上所述，PLC 技术的使用对于我国机械电气控制装置的发展具有非常重要的意义，具有电器控制技术的特征与显著的故障排除能力，能够在节约成本的同时优化机械结构。对于提高机械智能操作，实现机械制动化具有重要的现实意义，有助于促进国内工业生产领域机械电气装置的推广应用。
参考文献：
[1]常宇，刘瑞杰.有关PLC 技术应用于机械电气控制装置的探究[J].黑龙江科技信息，2015（24）：135.
[2]王亮． PLC 技术在机械电气控制装置中的应用探讨［J］．中国机械，2014（10）：219．
[3]桂军，阎旭文.浅析PLC 技术在机械电气控制装置中的作用[J].中国机械，2014（24）：23~24.
论文作者:梁继业
论文发表刊物:《低碳地产》2016年13期
论文发表时间:2016/11/3
标签：装置论文; 机械论文; 技术论文; 电气控制论文; 系统论文; 电气论文; 阶段论文; 《低碳地产》2016年13期论文;