PLC技術在機械電氣控制裝置中的科學應用

王子煜 宋國品

摘要：近些年來，經濟全球化趨勢的日漸增強不僅為我國工業經濟的發展提供了更多的機遇與拓展空間，同時也在一定程度上提高了對機械電氣控制裝置的功能性要求。為此，企業在這一背景下要想進一步優化機械電氣控制裝置的性能，提升其工作效率，就要充分發揮與應用PLC技術的優勢。并借助PLC技術優勢來不斷提升企業自身的市場競爭能力，保持良好的競爭優勢，并在有效提高各項工業生產效率的同時確保我國工業化經濟的穩步增長。

關鍵詞：PLC技術;機械電氣;控制裝置;實踐探索

一、PLC技術在機械電氣控制裝置中的實踐

1.1基本控制系統中的實踐

在基本控制系統中，PLC技術的實踐應用主要體現為方案設計這一方面。在對基本控制系統進行設計時，要綜合考慮影響PLC技術在基本控制系統中各個因素。例如，電氣設備的數量、電氣設備的型號、通信信息的類型以及PLC技術等相關因素。設計人員在對上述情況進行充分的了解后，在對圖紙展開合理化設計，進一步優化PLC技術在基本控制系統各項功能中的應用。

1.2集成控制系統中的實踐

對于機械電氣控制裝置來說，其中有部分部件是屬于集中式控制系統的，一部分是PLC中央系統，另外一部分是其他類型的機械電氣設備。在正常情況下，工作人員都是依據機械電氣控制的具體要求，通過機械電氣控制裝置與PLC中央系統的連接來完成控制操作的。但在中央結構形式設計基礎上，雖然集成控制系統具備結構簡單、生產流程便捷這一優勢，但其結構形式上卻會存在一定的弊端。具體表現如下：由于集成控制系統中的機械電氣設備是連接控制裝置，因此一旦其中某個機械電氣設備發生故障，整個系統就會陷入癱瘓狀態，此時就需要關閉中央控制機后，才可以對整個集成控制系統實施維修。

1.3分散控制系統中的實踐

分散型控制系統主要是通過PLC控制系統來對分散在不同部分的控制系統進行集中控制的。在控制分散型的控制系統的過程中，不僅需要同時應用到計算機技術與電子通訊技術，同時也要將分散在不同區域的機械電子設備有效的連接起來，以此來保證不同部位機械電子設備間的信息傳輸。另外，在應用分散型控制系統期間，控制系統可以同時完成對多臺設備的集中控制，并進一步強化各生產流程中的信息管理與控制。

1.4邏輯開關中的實踐

開關量邏輯在PLC技術的實踐與運用當中是十分重要的組成部分。沒有邏輯開關，PLC技術就無法有效的應用到各種機械電氣控制裝置的運行過程當中。而在具體實踐中，PLC技術與其他配件的結合不僅可以替代繼電器在電子機械控制系統中的重要地位，同時也能夠通過與邏輯開關的結合。在機械電子控制系統與生產線連接的基礎上，實現對生產線中不同設備的高效控制與有效連接，進而大大提升生產線中各個設備組合的合理性與協調的高效性，進一步提高整個生產線的生產效率與總體銷量。

二、PLC技術在機械電氣控制裝置中的應用

2.1PLC技術網絡通信功能的開發

網絡通信能力是PLC技術最前沿的技術應用之一，其原理是為PLC提供連接Ethernet（以太網）的接口部件，從而使PLC具備網絡通信的功能，如果在PLC系統內內置Web服務器，則可以進一步強化PLC的功能。為使PLC能夠連接到Ethernet與Web，從而獲取更多的技術支持，很多科技公司投入了大量資源進行研究，同時也推出了相應的產品，如Schneider公司推出的新型快速模件，該模件能夠基于PLC運行，且能夠將PLC與Ethernet的連接速度提升至10/100Mb/s，其他科技公司也推出了相應的產品，要么能夠使PLC與Ethernet或Web的連接實現多軌道運行，要么就是對其連接后的操作系統進行了高水準的優化，而Advantech公司則推出了嵌入web服務器軟件的新產品，該產品允許工業用戶將任何機器與PLC及監控系統連接，能夠實現從任何環境通過Internet進行實時訪問，同時還能監視并控制相應的設備或系統。換句話來說，就是能夠幫助PLC系統實現遠程控制。但由于這項技術發展時間有限，還存在通信協議及網絡安全等問題需要解決，因此該技術仍處于試驗階段，尚未能夠得到廣泛地推廣與應用。

2.2開關量邏輯控制

對于PLC技術而言，其基本運行基礎是對開關量進行邏輯控制。本質上是通過對PLC技術及相關設備的應用使之取代繼電器，從而實現對電路邏輯的控制。在應用PLC技術控制開關量邏輯控制系統時，并不僅僅針對單臺設備進行控制，還需要將其接入到生產線路中，以使不同設備之間的組合及協調能夠得到有效控制，從而使之擁有高水準的一致性。

2.3對PLC系統控制實例進行分析

PLC系統的控制還能應用到智能設備中。以智能軌道車的控制為例，該設備結構具有高度復雜性，由包括車輪結構、導向結構、轎廂結構、驅動系統、底盤結構、定位系統、安全檢測結構、導軌及供電系統等眾多部分組成，每個部分都具有各自的作用，并且需要在不同組成部分之間實現協調工作，以使智能軌道車的運行能夠完成相應的生產要求（主要是不同情況下功能的調整及速度的變化），具有較高的工作難度。PLC技術應用在對智能軌道車進行控制時，能夠對軌道車出入各生產環境的時間及各階段不同工作目的進行分析與優化，并將結果反饋到控制系統，以使智能軌道車能夠優化工作流程，從而使工業生產效率得到有效提升。由此可見，PLC技術的大量應用能夠在很大程度上促進工業及其它各行業的發展，并對不同行業安全系數及控制水平的提升產生積極影響。此外，通過PLC技術的智能功能，能使設備在運行過程中的擁堵或其他機械問題得到有效解決，保障了相關設備在使用過程中的安全，在一定程度上實現了生產過程中的成本控制。

2.4運動控制

PLC技術能夠實現一定水平的直線運行或圓周運行。一般情況下，傳統機械電氣控制在對控制系統進行分析時，會直接將分析結果作用于執行機構及傳感器，這種控制方式在靈活性上表現較差;而PLC控制系統可以通過對運動模塊的控制來規劃機械設備的運行規律與距離。以部分玻璃生產加工設備為例，這種設備中的位置控制就是PLC運動控制下的產物，其主要控制方式是通過運用多軸位置控制模塊來驅動步進電氣的控制器，或是驅動伺服驅動器。除此之外，PLC技術的運動控制還有其他的控制方式。

三、結語

綜合情況，不難看出PLC技術在對機械電氣控制裝置的優化升級上能夠起到很大作用，同時也能夠有效降低機械電氣控制系統出現故障的概率，對其運行的穩定性也有相當程度的提升。因此，相關產業應大力推動該技術在機械電氣控制裝置中的應用，以使行業發展的智能化水平得到有效推動。

參考文獻：

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