機械電氣行業(yè)中的PLC應(yīng)用

摘 要：PLC（可編程控制器）是一種重要的可編程存儲器，可以實現(xiàn)算術(shù)操作、計數(shù)、定時、順序控制、邏輯運算等功能，PLC技術(shù)在機械電氣控制中的運用，極大地提高了機械電氣控制水平，特別是當(dāng)前我國建筑工程快速發(fā)展，其內(nèi)部的機械電氣控制系統(tǒng)越來越復(fù)雜，這對于其運行控制提出了更高的要求，通過在機械電氣控制中運用PLC技術(shù)，可以充分發(fā)揮PLC的技術(shù)優(yōu)勢，提高制造業(yè)及建筑工程的使用性能，因此在未來發(fā)展過程中應(yīng)加大對機械電氣控制PLC技術(shù)應(yīng)用的研究，不斷提高機械電氣控制的抗干擾能力和穩(wěn)定性。本文簡要介紹了PLC技術(shù)原理和特點，分析了機械電氣控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用類型，闡述了建筑工程機械電氣控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用類型，以供參考。

關(guān)鍵詞：機械電氣控制；建筑工程；PLC技術(shù)；運用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.252

0 引言

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，各個領(lǐng)域的生產(chǎn)力不斷提高，傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)要求，這對于機械電氣控制提出了更高的要求。PLC技術(shù)作為一門新型科學(xué)技術(shù)，其在機械電氣控制中的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對機械電氣控制設(shè)備的實時保護，幫助企業(yè)有序開展加工生產(chǎn)工作，并且PLC控制簡單、操作方便，在機械電氣控制中的應(yīng)用優(yōu)勢明顯。為了進一步推動機械電氣控制的快速發(fā)展，應(yīng)加強PLC技術(shù)應(yīng)用。

1 PLC技術(shù)原理和特點

PLC是一種基于自動化技術(shù)和計算機技術(shù)，以微處理器為核心，用于數(shù)字運算操作的電子裝置，其主要包括輸入/輸出接口、編程器、存儲器、CPU等[1]。一般情況下其主要借助于數(shù)字式或者模擬式的輸入和輸出接口來控制整個機械電氣過程。PLC結(jié)合了現(xiàn)代化的微機技術(shù)和傳統(tǒng)機電控制技術(shù)，其不僅可以具有微處理器的應(yīng)用特點，還可很好地適應(yīng)電氣維修和操作人員的操作習(xí)慣。和傳統(tǒng)編程不同，PLC編程不需要使用那些專業(yè)、復(fù)雜的計算機編程語言，其可以應(yīng)用一些簡單的程序指令，結(jié)合繼電器梯形圖語言形式，有效降低用戶編程的難度和復(fù)雜性，使PLC操作更加簡單方便，節(jié)省了大量的財力、物力和時間。同時，PLC技術(shù)和傳統(tǒng)繼電控制器相比，其可靠性更高，接卸觸點接線比較簡單，通用性和靈活性更好，可以實現(xiàn)機械電氣設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計，極大地提高機械電氣控制水平。在實際應(yīng)用中，PLC技術(shù)具有以下優(yōu)點：

1.1 抗干擾能力強

傳統(tǒng)的機械電氣控制設(shè)備的抗干擾能力較弱，很容易受到外界各種因素的影響，無法真正發(fā)揮出電氣控制的作用和效果，相應(yīng)機械生產(chǎn)效率較低。而PLC技術(shù)在機械電氣控制中的應(yīng)用，有效解決了這個問題，其結(jié)合了集成電路技術(shù)，可以有效抵抗外界的各種干擾，有效提升機械電氣控制水平，推動機械生產(chǎn)發(fā)展。

1.2 適用性較強

PLC技術(shù)在機械電氣控制中的應(yīng)用，具有預(yù)算數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理等功能，其可以應(yīng)用在不同類型、不同規(guī)格的機械電氣控制系統(tǒng)中，實現(xiàn)機械生產(chǎn)的優(yōu)化和改善。同時，PLC技術(shù)可以和其它先進科學(xué)技術(shù)進行有效結(jié)合，優(yōu)化機械電氣系統(tǒng)設(shè)計，滿足機械工程的發(fā)展要求，其應(yīng)用范圍非常廣泛。

1.3 實現(xiàn)機電一體化

PLC結(jié)合了自動化技術(shù)和計算機技術(shù)，其體積小、可靠性高，功率消耗少，操作使用和安裝維護都非常方便簡單，PLC技術(shù)在機械電氣控制中的應(yīng)用，極大地推動了機電一體化發(fā)展。

1.4 自我檢測

機械電氣控制中應(yīng)用PLC技術(shù)，可以實現(xiàn)自我檢測，一旦PLC可編程控制器發(fā)生故障，PLC可以自動報警，幫助工作人員在第一時間發(fā)現(xiàn)PLC故障，仔細分析PLC故障原因，為PLC故障維護檢修提供合理、準確的參考。

2 機械電氣控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用類型

機械電氣控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用有效彌補了傳統(tǒng)機械電氣控制的不足，極大地提高了機電電氣控制水平。當(dāng)前，機械電氣控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用類型主要包括DCS系統(tǒng)和FCS系統(tǒng)。

2.1 DCS系統(tǒng)

DCS系統(tǒng)是一種重要的集散型控制系統(tǒng)，其可以實現(xiàn)分散控制各種機械電氣設(shè)備，然后進行集中管理，有效分離機械電氣控制系統(tǒng)的危險或者故障部位，實現(xiàn)有效的控制和監(jiān)督[2]。DCS系統(tǒng)的應(yīng)用，可以確保機械電氣控制系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定、安全運行，其利用計算機科學(xué)技術(shù)，準確接收機械電氣控制現(xiàn)場控制站和監(jiān)測站的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，通過信息的整合、處理和收集，使機械電氣控制處于最佳狀態(tài)，一旦機械電氣控制設(shè)備發(fā)生故障，自動發(fā)出報警信號，有效分散故障部分，自動調(diào)整裝置，保障機械電氣控制裝置的安全、正常運行。

2.2 FCS系統(tǒng)

FCS系統(tǒng)（現(xiàn)場總線型控制系統(tǒng)），是PLC技術(shù)在機械電氣控制中應(yīng)用的一種重要形式，其使機械電氣控制設(shè)備的運行實現(xiàn)自動化和智能化。FCS系統(tǒng)在本質(zhì)上是一種總線式、雙向、多點的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)[3]，其為機械電氣控制系統(tǒng)提供安全、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，使機械電氣控制裝置能夠很好地進行應(yīng)用，實現(xiàn)機械生產(chǎn)優(yōu)化和改進。

3 PLC技術(shù)在機械電氣控制中的應(yīng)用

3.1 應(yīng)用設(shè)計

為了使PLC技術(shù)在機械電氣控制中發(fā)揮出其應(yīng)用優(yōu)勢，應(yīng)做好PLC應(yīng)用設(shè)計，首先確定PLC應(yīng)用類型，結(jié)合機械電氣控制系統(tǒng)運行要求和具體機械電氣控制設(shè)備的應(yīng)用情況，確定選擇DCS系統(tǒng)還是FCS系統(tǒng)，和DCS系統(tǒng)相比，F(xiàn)CS系統(tǒng)在機械電氣控制中的應(yīng)用，造價更低、靈活性更強、操作方便、應(yīng)用簡單，便于根據(jù)機械電氣控制系統(tǒng)運行要求進行調(diào)節(jié)，但是對于一些有特殊應(yīng)用要求的機械電氣控制系統(tǒng)，可以選擇DCS系統(tǒng)，PLC技術(shù)應(yīng)用類型的選擇必須經(jīng)過綜合、詳細、深入、全面的分析和研究，選擇合適的應(yīng)用類型。

3.2 分析原理圖

機械電氣控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用原理圖主要是基于科學(xué)合理的設(shè)計思想，通過清晰明了的圖紙來展示整個機械電氣控制PLC設(shè)計，通過仔細的考慮和分析PLC設(shè)計，檢查其是否符合實際情況，調(diào)整和優(yōu)化整個設(shè)計。PLC技術(shù)在機械電氣控制中的應(yīng)用，應(yīng)重點注意信號、保護環(huán)節(jié)、控制電路、主電路等設(shè)計，提高PLC應(yīng)用原理圖的科學(xué)性和合理性，發(fā)揮其應(yīng)用價值，為機械電氣控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用奠定良好基礎(chǔ)。endprint

3.3 優(yōu)化PLC控制系統(tǒng)設(shè)計

PLC控制系統(tǒng)設(shè)計是PLC技術(shù)在機械電氣控制中應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為了確保PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的規(guī)范性、完整性、有效性和合理性，用充分考慮多方面內(nèi)容，例如，煤炭分裝設(shè)備，其主要由導(dǎo)料擺板、攔包機、氣動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等組成[4]，其通過光電感應(yīng)分辨煤炭裝箱的運行情況，通過PLC技術(shù)來計算煤炭裝箱的時間，實現(xiàn)對煤炭裝箱過程的實時控制。同時，PLC控制系統(tǒng)設(shè)計時，通過分析煤炭分裝器的應(yīng)用作用，結(jié)合PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用步驟和各種功能，實現(xiàn)各個部分的優(yōu)化組合，設(shè)計完整、高效的PLC機械電氣控制系統(tǒng)。

3.4 選煤控制系統(tǒng)中PLC技術(shù)的具體應(yīng)用

結(jié)合煤礦企業(yè)在實際生產(chǎn)運營中采用的選煤控制系統(tǒng)，例如某選煤控制系統(tǒng)采用SIMATICTI545內(nèi)核，這種選煤控制系統(tǒng)主要由原煤重介選矸系統(tǒng)、存儲裝運系統(tǒng)、離心脫水系統(tǒng)等組成，可以實現(xiàn)雜質(zhì)過濾、離心脫水、水處理、存儲、原煤分類、煤炭篩選等功能。在該選煤控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)，利用上位機監(jiān)控和下層PLC控制相結(jié)合的應(yīng)用模式，在選煤控制系統(tǒng)中進行合理設(shè)置，在三個選煤控制室的集控系統(tǒng)上分別安裝PLC主機，并且將選煤車間的PLC作為主機的控制中心，三臺PLC機器獨立運行。PLC主機可以實時收集三個控制室中的系統(tǒng)信息，調(diào)節(jié)集控系統(tǒng)運行，將所有信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭x煤車間PLC主機上，利用CPU處理和整合所有信息，再輸送到集控系統(tǒng)中的各個子系統(tǒng)中，實現(xiàn)自動化的控制[5]，實現(xiàn)機械電氣選煤的科學(xué)化、自動化和智能化。

3.5 空氣壓縮機中PLC技術(shù)的具體應(yīng)用

空氣壓縮機主要應(yīng)用在煤炭生產(chǎn)過程中，其利用工控機和單片機共同發(fā)揮作用，但是經(jīng)常出現(xiàn)干擾錯誤、監(jiān)測不準確等問題，嚴重影響了煤炭生產(chǎn)效率。而PLC技術(shù)在空氣壓縮機中的應(yīng)用，其利用自動控制技術(shù)和微機控制技術(shù)，收集斷水設(shè)備、壓力變送器等設(shè)備的運行信息，在CPU模塊進行處理，發(fā)送控制指令，結(jié)合煤炭生產(chǎn)的具體情況，實現(xiàn)空氣壓縮機的自動調(diào)整，提高壓縮機的穩(wěn)定性和安全性。

4 結(jié)束語

PLC技術(shù)是一種集自動化技術(shù)和計算機技術(shù)的重要技術(shù)，其可以靈活、穩(wěn)定地適應(yīng)各種機械電氣控制系統(tǒng)，可以使實現(xiàn)機械電氣控制的自動化和智能化。結(jié)合PLC技術(shù)原理和特點，仔細分析機械電氣控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用類型，在未來發(fā)展過程中，應(yīng)積極優(yōu)化和創(chuàng)新PLC技術(shù)，不斷提高PLC技術(shù)在機械電氣控制中的應(yīng)用效果。

參考文獻：

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[3]王巖.PLC技術(shù)在機械電氣控制裝置中的應(yīng)用分析[J].硅谷，2014（07）：128-129.

[4]王文征，劉宗輝.PLC技術(shù)在機械電氣控制裝置中的應(yīng)用探討[J]. 價值工程，2014（24）：27-28.

[5]石寶德，張士偉.PLC技術(shù)在機械電氣控制裝置中的應(yīng)用[J].湖南農(nóng)機，2011（11）：80+82.

作者簡介：梁冰（1989-），男，江蘇徐州人，本科，助理工程師，研究方向：機械電氣。endprint