劉慶梅

摘 要：隨著科技的不斷發(fā)展與進步，我國在機電領(lǐng)域的發(fā)展取得了令人矚目的成就。其中機械電氣系統(tǒng)裝置的發(fā)展離不開機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計與對控制理論的研究，機械結(jié)構(gòu)是系統(tǒng)裝置的骨架，控制理論中相關(guān)算法的優(yōu)劣直接影響電氣控制能力水平。機電系統(tǒng)裝置是計算機技術(shù)與自動化技術(shù)相結(jié)合，并運用機械原理知識的多學(xué)科理論交叉的實際應(yīng)用產(chǎn)物。

關(guān)鍵詞：PLC自動化技術(shù);機械電氣控制;應(yīng)用分析

引言：隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，傳統(tǒng)的機械生產(chǎn)模式難以滿足當(dāng)前生產(chǎn)發(fā)展的需要，在這樣的背景下，各種類型的電氣控制裝置系統(tǒng)被研發(fā)出來， 并投入機械電氣的實際生產(chǎn)中，為推動機械電氣行業(yè)的發(fā)展做出了重要貢獻，特別是PLC技術(shù)，以其獨特的優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于各類型的控制系統(tǒng)中。

1 PLC 自動化技術(shù)相關(guān)內(nèi)容概述

應(yīng)用PLC技術(shù)不僅能充分發(fā)揮其數(shù)據(jù)信息的功能及作用，更能立足于使用方的需求進行后期編程處理，甚至可直接利用各種程序完成相對復(fù)雜的運算任務(wù)。同時，接口應(yīng)用PLC技術(shù)能滿足輸入流程模塊與輸出流程模塊間搭建穩(wěn)定鏈接關(guān)系的要求，大幅度提升機電設(shè)備管理的有效性[1]。在PLC技術(shù)發(fā)展初期，其作用與繼電器一致，往往被視為繼電器管理平臺的替代，直至PLC技術(shù)得到研究深入后，其技術(shù)優(yōu)勢及使用功能日趨豐富與完善，被廣泛應(yīng)用于機電設(shè)備控制領(lǐng)域之中，能改進機電控制設(shè)備運行流程的不足。由此可見，結(jié)合機械電氣控制的特點，合理科學(xué)地應(yīng)用PLC自動化技術(shù)非常關(guān)鍵。

2 PLC 技術(shù)在機械電氣自控制原理

PLC由可實現(xiàn)代碼編程進行邏輯運算的存儲器以及輸入輸出接口組成，采用掃描和中斷的工作方式，在計算機中進行編程操作，將寫好的代碼燒錄到PLC存儲器中。PLC在控制過程中主要應(yīng)用輸入模塊和輸出模塊， 輸入模塊用來連接PLC的輸入信號，接口是模塊輸入端。輸出模塊用來連接PLC直接控制的電子元器件，接口是模塊的輸出端。這是PLC硬件層面的結(jié)構(gòu)原理[2]，PLC硬件由電源、微處理器CPU（包括可讀存儲器與可寫存儲器兩種組件）、輸入模塊硬件裝置、輸出模塊硬件裝置組成。軟件層面就是用戶自己去編寫程序進而實現(xiàn)自身需求的功能。PLC具有通用性強、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。

3 PLC 技術(shù)在機械電氣控制中的具體應(yīng)用

3.1 在煤炭電氣自動化控制中的應(yīng)用

就煤炭工程中的機械電氣自動化設(shè)備應(yīng)用來看，其中的礦井運輸系統(tǒng)中就對PLC技術(shù)進行了應(yīng)用，這一運輸系統(tǒng)自身的分布點線比較廣泛，借助PLC技術(shù)裝載機械充當(dāng)施工生產(chǎn)現(xiàn)場的主力控制元件，能夠?qū)崿F(xiàn)多個PLC 系統(tǒng)的連接，構(gòu)建一個完整的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，對于有相應(yīng)的系統(tǒng)規(guī)模和部分進行自動控制，還能夠?qū)嵤ο到y(tǒng)內(nèi)部相關(guān)部分和設(shè)備的動態(tài)監(jiān)測管理。借助PLC技術(shù)應(yīng)用，還能夠針對相應(yīng)的生產(chǎn)工藝流程對相關(guān)系統(tǒng)控制器的邏輯程序進行適當(dāng)調(diào)整，針對監(jiān)控系統(tǒng)中的相關(guān)項目數(shù)據(jù)參數(shù)進行轉(zhuǎn)換，進而實現(xiàn)針對礦井管理信息系統(tǒng)的有效控制目標(biāo)。這樣在系統(tǒng)運作的過程中，只要有故障問題出現(xiàn)，PLC技術(shù)就能夠通過設(shè)定相應(yīng)的操作權(quán)限對各個控制站的子系統(tǒng)操作員進行轉(zhuǎn)移和控制操作[3]。

3.2 故障排查功能

即便機械電氣設(shè)備的維修及保養(yǎng)水平日趨成熟，但是部分企業(yè)對于機械電氣設(shè)備維護的重視程度遠遠不夠，再者多數(shù)機械電氣設(shè)備長時間處于高負荷運轉(zhuǎn)作業(yè)狀態(tài)，極易出現(xiàn)設(shè)備運行障礙。一旦出現(xiàn)生產(chǎn)方面的故障則可能造成生產(chǎn)停滯的局面，從而影響企業(yè)的經(jīng)濟效益。靈活運用自動化技術(shù)手段，則能夠顯著提高設(shè)備設(shè)施的故障處理效率。此外，應(yīng)用PLC技術(shù)時，可以通過設(shè)定參數(shù)及設(shè)計程序的方法，及時檢測其運行狀態(tài)，充分發(fā)揮其排除故障的作用，大幅度提高生產(chǎn)的安全性及可靠性，保證故障處理效果。

3.3 PLC技術(shù)應(yīng)用于電子實用裝置

生產(chǎn)廠商通常將他們設(shè)計成體積小、重量輕、功耗低的裝置，這樣將方便將PLC電子裝置安裝在各種不同的機械電子裝置上，目的是為了方便用戶操作使用。以上做法對于實現(xiàn)工業(yè)機電一體化十分有利。PLC技術(shù)在機械電氣控制系統(tǒng)中的廣泛使用，使這些安裝有PLC電子裝置的機械電氣控制系統(tǒng)具有包括與或非邏輯門的運算處理等眾多實用功能。此外，高速計算機的產(chǎn)生與發(fā)展推動了PLC技術(shù)的硬件升級，使CPU的存儲器容量更大，運算能力更快，穩(wěn)定性更強。機電控制系統(tǒng)采用了許多的集成控制電路技術(shù)，這種技術(shù)生產(chǎn)不需要耗費大量資源與成本，并且內(nèi)部電路的基本性能十分優(yōu)越，穩(wěn)定性和魯棒性都十分強大，具備極強的抗干擾能力，這種抗干擾能力主要體現(xiàn)在，如果輸入信號中存在外界干擾信號，這種外界干擾信號主要是由機械振動產(chǎn)生的噪聲信號，那么該系統(tǒng)的波形經(jīng)過短暫變動后很快就會恢復(fù)到之前的穩(wěn)定規(guī)律的波形，不會長時間影響輸出信號導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。另外，如果系統(tǒng)出現(xiàn)問題，計算機不僅會第一時間發(fā)出警報，還可以自動檢測出問題所在，檢測的方式就是通過不同硬件的輸入和輸出信號的波形圖來檢測。

3.4 內(nèi)燃機車的運行

在內(nèi)燃機運行的過程中，各種指數(shù)也會出現(xiàn)一定的變化，這些數(shù)據(jù)指標(biāo)的變化在一定的范圍內(nèi)是安全的，同樣，如果在運行的過程中，各種指標(biāo)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，就會給內(nèi)燃機車的運行帶來巨大的安全隱患，所以通過PLC技術(shù)對于內(nèi)燃機車的運行中的各種參數(shù)進行及時收集，幫助操作員對機械整體的運行情況有清晰的了解。在利用PLC技術(shù)對于內(nèi)燃機進行控制的過程中，內(nèi)燃機車的柴油機械能通過液力傳動箱中的渦輪輸出功率，在機車運行的過程中，通過把液力傳動箱的油路的改變來改變機車的運行狀態(tài)，比如前進還是倒退，在內(nèi)燃機車的運行中，油路的控制工具是滑閥， 滑閥的動作是由氣壓驅(qū)動，所以在控制器上的電控閥門就是控制機車運行的最主要的工具，所以在運用PLC技術(shù)對于內(nèi)燃機車進行控制的過程中， 必須要保證信號源的接電，司機控制臺接電，同時油壓與水溫等等都不能超過相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能保證機車的平穩(wěn)安全的運行。

3.5 基礎(chǔ)控制系統(tǒng)

基礎(chǔ)控制系統(tǒng)是機械電氣裝置的基礎(chǔ)性組成部分，而應(yīng)用PLC自動化技術(shù)必須以基礎(chǔ)控制為切入點，全方位分析機械電氣裝置的運行流程及控制方式，再結(jié)合基礎(chǔ)控制系統(tǒng)，兼顧其所需承擔(dān)的工作任務(wù)，進行PLC技術(shù)設(shè)計，形成切實可行的設(shè)計方案后，根據(jù)設(shè)備間差異性，滿足自動化控制不同設(shè)備基礎(chǔ)系統(tǒng)的要求。同時，設(shè)備類型不同，其運行狀況及基礎(chǔ)控制系統(tǒng)的運行方式也不盡相同。因此，運用PLC技術(shù)時，相關(guān)技術(shù)人員必須提前掌握不同電氣設(shè)備及運行模式等基礎(chǔ)信息，盡量在方案設(shè)計前期全方位了解及掌握設(shè)備的數(shù)量及運作背景，并且在明確基本信息后開展圖紙設(shè)計。

結(jié)束語：綜上所述，PLC技術(shù)的使用對于機械電氣的使用有著十分重要的作用，本文的研究基于內(nèi)燃機的案例進行分析，通過分析PLC技術(shù)在內(nèi)燃機車的數(shù)據(jù)收集，機車運行以及運行優(yōu)化，緊急制動等等方面進行研究，找到PLC技術(shù)在機械電氣中使用的要點，隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，還應(yīng)該不斷的嘗試利用PLC技術(shù)到各個行業(yè)之中，通過針對性的利用各種全新的技術(shù)到生產(chǎn)之中，實現(xiàn)生產(chǎn)效率的提升，為我國的智能生產(chǎn)做出更多的有益的嘗試。

參考文獻：

[1] 甄帥，王小東.自動化技術(shù)在機械設(shè)備控制中的應(yīng)用分析[J].內(nèi)燃機與配件，2019，（17）：222-223.

[2] 王燕，高剛毅.淺談PLC技術(shù)在機械電氣控制裝置中的應(yīng)用[J].南方農(nóng)機， 2018，49（21）：184-185.

[3] 錢海軍，姜蘇蘇.PLC技術(shù)在機械電氣控制裝置中的應(yīng)用[J].電子世界，2018， （18）：187+189.

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