基于PLC下机械电气控制装置中的应用研究

摘 要：对于PLC 技术在机械电气控制系统中的应用，无论是设计上还是具体控制步骤上，它都是其中重要的组成部分，其实在其他的机械电气控制系统中也是一样，PLC 技术已经是我们在控制中不可缺少的一种技术性手段，而从发展前景来看，它必将在我们的控制领域越走越远，发展的越来越好。

关键字：PLC电气控制系统;控制器;自动化

中图分类号：TP273 文献标识码：A

工业的发展促进了电气控制技术与PLC技术的不断进步，而PLC在电气控制系统系统中的应用又为工业的发展提供了更广阔的空间。而PLC自身所具备的超强适应性以及强大的功能也让其不断渗透到更多领域。在制造成本较低并且工作效率较高的强大吸引力下，很多工业企业纷纷将PLC作为电气控制系统的主要控制设备。目前，在我国工业的电气控制系统中，PLC主要应用在进行开关量逻辑控制、集中式控制系统、分散控制系统、运动控制以及在数据处理等方面。PLC技术应用在机械电气控制装置中，能够省去原先复杂的逻辑程序.对其结构进行优化，有利于增强系统稳定性，可以节省大量人力物力，而且维护工作简单方便，在工程控制领域的应用越来越广，其发展空间很大，在今后还需进一步完善。

1、PLC技术现状及优势分析

90年代以后，自动化技术实现了其第三次飞跃。前两次技术飞跃的重点主要是模拟信号，以高速运行的计算机为主。第三次飞跃则是以通信技术、计算机技术以及控制技术三者为主导，PLC就是在自动化技术的第三次技术飞跃过程中出现的。PLC刚一出现就被应用到了汽车工业中，90年代以后，PLC经过多年的发展，其运算、处理速度以及控制功能都获得了很大提升，并逐步朝着控制系统一体化的方向发展。以PLC为基础的控制系统是一种将计算机、控制、智能传感以及数字通讯等各种技术合为一体的综合型技术，是一种全分布式以及开放式的基层系。PLC是一种电子装置，为方便使用，体积设计得都比较小，而且质量很轻.功耗也相当少，安装难度低，有利于实现机电一体化。PLC技术在多种电气控制系统中都有应用，具备逻辑处理、数据运算等诸多功能，在高科技的推动下，其功能在不断完善，应用领域增多，实用性更强。PLC控制系统采用了大量的集成电路技术，不论是生产工艺，还是内部电路，性能都比较优越，具有良好的可靠性和极强的抗干扰能力。此外，在硬件发生故障时，它还能够自动检测，同时发出警报信号，而且维修工作简单方便，成本也很低。

2、PLC在机械电器控制装置设计

原理图的分析主要从电路分析、控制电路分析以及信号分析等几个基础的部分分析入手。特别是在出设计阶段一定要对这些环节部分进行仔细的解读和辨认。在原理图的分析阶段，第一要分清哪些是电动机或者电气设备，第二，要分清楚主电路中那些是控制电器，那些是保护电器，最后，还要根据实际的情况对电源进行检查。

2.1通信网络设计

PLC 通讯网络设计上主要分为两大块，一是通讯网络，二是控制网络，二者共同完成控制的任务。在具体设计中，具体按下面的方式进行：底层或者中层子网络配置上，可以采取公司的专用协议进行相关配置;在高层子网的配置上，就要采用通用协议进行配置;如果是各级子网的配置问题上，可以采取3-4 级的构成方式。

2.2接地设计

为了提高系统的安全系数和抗干扰能力，我们必须进行接地设计。但是接地也不能是任意的，这样反而会带来工作上的不稳定。所以接地设计必须要进过严格的讨论和思考然后再进行。由于接地工作关系到整个控制系统的稳定性问题，所以也算是整个设计过程不可缺少的部分，所以作为结尾部分也是不能松懈的地方。

3、PLC在电气控制装置中的应用

开关量逻辑的控制是PLC最基本同时也应用得最为广泛的领域，PLC代替传统的继电器电路在开关量逻辑控制技术中实现了顺序与逻辑控制的同步控制。开关量控制技术不仅可以用来控制单台设备，同时也能够用来控制组合机床以及生产线等。工业生产过程中，速度、温度等都是极易产生的变量，他们的出现会对工业生产造成一定程度的负面影响，而PLC的应用可以解决这一问题。

3.1集中式控制应用

集中式控制系统的主要组成部分就是一台具有超强功能的PLC中央系统以及其它设备，设备之间通过合适的运行顺序以及组合方式来形成处理程序。从集中式控制系统的构成我们就可以知道该系统与单一控制系统相比制造成本更低，而运行效率则更高。当然，该系统也存在着自身的缺陷，比如当需要改变控制系统中的某个控制对象时，需要首先停止整个运行系统，会对生产造成比较大的影响。

3.2分散控制系统应用

在分散控制系统中，PLC需要分开处理所有控制对象，并且PLC之间可以通过信号的传递来实现网络内部的连锁反应，进而完成分散控制系统的控制任务。分散控制系统不同生产线之间通过数据进行连接，因此其采用的是多台机械生产线控制。由于控制对象都是有不同的PLC所控制的，因此假如其中的某一台在运转过程中出现故障，不会影响到其它生产线的正常运转。随着科学技术的不断发展，PLC在分散控制系统中的应用正在努力将其与过程控制结合起来，进而更高效地完成控制任务。

3.3运动控制应用

在电气控制系统中，传统控制模式直接对执行机构以及传感器进行作用。而新型的电气控制系统则是通过对运动模块的控制来完成其控制任务。因此，PLC更多的是被应用到运动控制模块中。PLC可以进行数据的传送、运算以及转换等多种数据处理功能，还可以采集、分析数据。将PLC应用到电气控制系统的数据处理中就可以利用PLC的通信功能将数据信息传递到系统的智能装置中。当前，PLC主要应用于过程控制等比较大型控制系统的数据处理中。

4、结束语

PLC以计算机微处理器作为运行平台，通过对通信技术、计算机应用技术以及自动控制等相关技术的综合运用所形成的一种控制器，具有比较强的通用性。PLC内部的微处理器非常复杂，但在运用过程中，即便是对微处理器内部构造不是很了解的人也可以有效的将其应用到实际运行过程中，由此可见PLC的超强适应性。