通訊作者：童建海，1982年10月，男，漢族，現(xiàn)任四川大西洋焊接材料股份有限公司中級工程師，本科。研究方向：焊材自動化生產(chǎn)設(shè)備。

摘 要：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，我國出現(xiàn)了大量優(yōu)秀的科技人才，推動了中國科技進(jìn)步的進(jìn)程。近幾年，PLC作為眾多科技中不斷更新的前沿技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于電氣行業(yè)。基于此，文章在介紹機械電氣控制裝置和PLC技術(shù)相關(guān)概念的基礎(chǔ)上，探討PCL技術(shù)應(yīng)用于電氣行業(yè)的優(yōu)勢和現(xiàn)狀，最后對該技術(shù)在機械電氣控制裝置中的應(yīng)用進(jìn)行研究，以期為相關(guān)從業(yè)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：機械電氣;控制裝置;PLC技術(shù)

一、引言

自20世紀(jì)90年代起，自動化技術(shù)與時代新興技術(shù)結(jié)合，而電氣自動化和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合則形成了PLC技術(shù)。PLC技術(shù)又稱可編程邏輯控制器，是一種專門應(yīng)用于工業(yè)數(shù)字電子操作運算的應(yīng)用系統(tǒng)，采用一種可編程的存儲器在內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出控制各種類型的機械設(shè)備或生產(chǎn)過程，是目前電氣智能化的核心技術(shù)。PLC技術(shù)的面向?qū)ο笸ǔＪ枪I(yè)現(xiàn)場，結(jié)合了通信、計算機和自動控制等多重技術(shù)，且是一種微機型、非編程程序員可用的快捷器件，即其不需要專業(yè)的編程編排人員，而是采用一種十分簡便的指令形式，這種指令形式以繼電器的梯形圖為基礎(chǔ)，利用梯形圖語言來表達(dá)，可以十分直觀地反映數(shù)據(jù)的分布，PLC技術(shù)的這項優(yōu)點可以在很大程度上照顧現(xiàn)階段機械電氣操作人員的技能習(xí)慣，能較快速地被應(yīng)用于相關(guān)領(lǐng)域的各個模塊之中[1]。

二、機械電氣控制裝置的概念和內(nèi)涵

機械電氣控制裝置主要是指由某些電氣組件組合而成，實現(xiàn)安全控制對象和運行的自動化生產(chǎn)系統(tǒng)。其主要功能模塊由采集模塊（如傳感器等）、控制模塊（如單片機等）和動作模塊（如指示燈等）三個部分組成，目的是實現(xiàn)設(shè)備制造和使用的自動控制。機械電氣控制裝置在設(shè)計時，通常要滿足工藝線路的簡潔性要求和設(shè)備工作的安全性要求，常見的控制線路回路有供電、信號、保護(hù)、自動與手動、制動和閉鎖，整體裝置線路設(shè)計的思路遵循“擬定任務(wù)書→確定拖動方案和控制方式→選擇裝置容量和結(jié)構(gòu)→設(shè)計電氣控制原理圖、設(shè)計主參數(shù)→選擇元件→編寫設(shè)計計算說明書”，最終可以實現(xiàn)自動控制、保護(hù)、監(jiān)視和測量等現(xiàn)實功能。

三、PLC技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

（一）實現(xiàn)機電一體化

PCL設(shè)備具有重量輕、質(zhì)量優(yōu)、使用安裝便捷的特點，能夠有效結(jié)合計算機系統(tǒng)與自動化系統(tǒng)為一體，并且編程十分簡潔，能夠以梯形圖、邏輯表或是語句表等，簡單明了的形式加以體現(xiàn)，進(jìn)一步推動了機電一體化的發(fā)展。

（二）能夠在各種類型的電氣系統(tǒng)中應(yīng)用

PCL技術(shù)不僅能夠控制機械的生產(chǎn)，還能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行處理和預(yù)算，并且能夠在各種電氣系統(tǒng)中進(jìn)行應(yīng)用，進(jìn)一步提升機械的生產(chǎn)，除此之外，通過對PLC技術(shù)與先進(jìn)技術(shù)的結(jié)合，能夠?qū)﹄姎饪刂葡到y(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，以此來使PLC能夠具備更加廣泛的應(yīng)用范圍[2]。

（三）較強的抗干擾能力

以往在對機械電氣進(jìn)行控制的過程中，所采用的裝置極易受到外界的干擾，PCL技術(shù)具有較強的抗干擾能力，由于PCL系統(tǒng)中對集成電路的充分應(yīng)用，并且對相關(guān)模塊的隔離，有效提升了其抗干擾能力[3]。

（四）實現(xiàn)自我檢測

一旦有任何問題出現(xiàn)于對機械電氣的控制過程中，PLC系統(tǒng)就會對自我進(jìn)行檢測，并且自動發(fā)出警報，以此來使工作人員能夠第一時間對存在于PLC中的故障，以及故障的機理予以查明，使其能夠獲得更好地維修和防護(hù)工作。

四、PLC技術(shù)在機械電氣控制裝置中的具體應(yīng)用

（一）PLC系統(tǒng)總體設(shè)計的合理控制

采用PLC技術(shù)進(jìn)行機械電氣控制裝置設(shè)計應(yīng)用中，為滿足機械電氣控制的需求，對其控制裝置進(jìn)行設(shè)計初期，就需要針對PLC控制系統(tǒng)的控制功能擴展性進(jìn)行設(shè)計和分析，從而對機械電氣控制的需求以及電氣設(shè)備的高效生產(chǎn)和運行進(jìn)行保障。一般情況下，在進(jìn)行機械電氣控制裝置的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計時，需要先了解被控制對象的具體控制要求，結(jié)合機械電氣控制設(shè)計圖紙，對其現(xiàn)場情況進(jìn)行全面勘察和分析，同時加強和機械電氣控制的作業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行有效溝通和交流，以實現(xiàn)最為合理的電氣工程控制系統(tǒng)方案設(shè)計，并針對電氣控制過程中可能出現(xiàn)的各種問題和情況，進(jìn)行相應(yīng)的防護(hù)措施制定，從而對PLC控制的機械電氣控制裝置安全與高效運行進(jìn)行支持[4]。此外，對機械電氣控制裝置的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計及其控制方案確定，還需要從實用性方面，對其控制運行的穩(wěn)定性與可靠性進(jìn)行分析與設(shè)計應(yīng)用。采用PLC技術(shù)進(jìn)行機械電氣控制裝置的控制系統(tǒng)設(shè)計與總體控制方案確定中，需要針對其PLC控制的開關(guān)量邏輯控制以及數(shù)字量與模擬量控制進(jìn)行合理設(shè)計和應(yīng)用。

（二）PLC技術(shù)在集成控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

目前，通?？梢园褭C械電氣控制裝置分為以下三類。

1.集中式控制系統(tǒng)。

2.PLC中央系統(tǒng)。

3.其他類型的機械電氣設(shè)備。

一般情況下，技術(shù)人員要想完成控制操作，不僅要全面而細(xì)致地分析機械電氣控制的相關(guān)要求，還要將其與PLC中央系統(tǒng)進(jìn)行有效地連接。然而，雖然集成控制系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)流程便捷等特點，但也存在明顯的結(jié)構(gòu)形式方面的缺陷。例如，集成控制系統(tǒng)中所有的機械電氣設(shè)備是連接在一起的，所以一旦其中一個機械電氣設(shè)備出現(xiàn)運行故障，整個集成控制系統(tǒng)就無法保持正常運行狀態(tài)。只有對中央控制機進(jìn)行徹底的關(guān)閉，才能夠展開相應(yīng)的檢查與維修作業(yè)。

（三）PLC技術(shù)在分散控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

在分散控制系統(tǒng)中，很多控制系統(tǒng)都是分散在不同部位的，而PLC技術(shù)的應(yīng)用就可以不受其影響，對控制系統(tǒng)進(jìn)行集中式控制。首先，PLC技術(shù)應(yīng)當(dāng)與多項先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行融合，例如，計算機技術(shù)等;其次，需要將分散在各處的機械電子設(shè)備連接成一個整體，確保信息可以在這些機械電子設(shè)備之間有效地傳輸;最后，分散控制系統(tǒng)的運行，可以在同一時間集中式地控制多臺設(shè)備，并對相應(yīng)生產(chǎn)流程中的信息進(jìn)行有效的管控。

（四）PLC技術(shù)在故障排查中的應(yīng)用

PLC技術(shù)在故障排查中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在以下兩方面。

首先，PLC技術(shù)可以實時檢查機械電氣控制裝置的運行狀態(tài)，并自動生成相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并向管理人員發(fā)送。而管理人員接收到這一數(shù)據(jù)信息之后，就可以準(zhǔn)確地把握機械電氣控制裝置的運行狀態(tài)。與此同時，如果某一電氣設(shè)備出現(xiàn)運行故障，PLC技術(shù)還可以通過發(fā)送報警信號的方式提示管理人員，使其采取相應(yīng)的檢查與維修措施。

其次，PLC技術(shù)可以將與機械電子設(shè)備運行狀態(tài)有關(guān)的信息向管理人員反饋。這樣一來，管理人員就可以在短時間內(nèi)鎖定設(shè)備的故障位置，完成相應(yīng)的維修工作。由此可見，在故障排查中，PLC技術(shù)的應(yīng)用，不僅縮短了設(shè)備故障的檢修時間，還可以加快管理人員對于電氣設(shè)備故障問題的檢修效率。

（五）PLC技術(shù)在電氣安全監(jiān)測控制裝置中中的應(yīng)用

機械電氣控制裝置中，對PLC技術(shù)的設(shè)計和應(yīng)用，不僅能夠?qū)ζ潆姎庠O(shè)備的運行FCS控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程自動化控制，同時還能夠?qū)LC控制系統(tǒng)監(jiān)測收集的數(shù)據(jù)信息向總監(jiān)控室進(jìn)行及時與準(zhǔn)確地傳輸實現(xiàn)，從而在總監(jiān)控室的數(shù)據(jù)分析與電氣設(shè)備運行檢測基礎(chǔ)上，根據(jù)其監(jiān)測的電氣設(shè)備運行狀態(tài)，進(jìn)行合理地調(diào)節(jié)與控制，并將控制畫面在監(jiān)控系統(tǒng)的顯示屏幕進(jìn)行顯示，從而更好地對機械電氣設(shè)備的實際運行狀態(tài)進(jìn)行觀察和分析，以確保其在機械工業(yè)生產(chǎn)中的良好運行，避免電氣設(shè)備的運行故障及問題發(fā)生，提高機械電氣設(shè)備的生產(chǎn)運行作業(yè)效率，推動我國工業(yè)化生產(chǎn)與發(fā)展速度不斷加快。其中，在機械電氣控制裝置中的電氣安全監(jiān)測控制裝置中，采用PLC技術(shù)對其控制系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)計，能夠?qū)ζ潆姎庠O(shè)備運行安全進(jìn)行全天候、全過程的監(jiān)測和控制實現(xiàn)，并且在電氣設(shè)備運行中一旦出現(xiàn)任何事故或問題時，都能夠根據(jù)其控制系統(tǒng)的防護(hù)計劃，采取相應(yīng)的防護(hù)措施進(jìn)行有效控制與處理，從而避免電氣設(shè)備運行的安全問題對機械生產(chǎn)及其作業(yè)安全產(chǎn)生不利影響，同時實現(xiàn)機械電氣設(shè)備運行與控制作業(yè)人員的安全保障，具有十分積極的作用和意義。

五、結(jié)語

PLC是一種應(yīng)用了電子技術(shù)的系統(tǒng)裝置，有效結(jié)合了自動化系統(tǒng)和計算機系統(tǒng)，其模塊設(shè)計中包含了CPU、存儲器等原件。能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)部的運算，對信息進(jìn)行存儲，并且能夠控制器械的生產(chǎn)。PLC技術(shù)的應(yīng)用能夠帶來較高的價值，在機械和電氣控制裝置中對其的應(yīng)用，能夠從整體上對傳統(tǒng)電氣控制裝置存在的自動化水平不足的情況，進(jìn)行有效地改善，并且能夠通過對自身的檢查發(fā)出警報，使機械和電氣控制裝置能夠更加安全。采用這種技術(shù)，能夠極大地影響機械和電氣控制領(lǐng)域的生產(chǎn)，使行業(yè)經(jīng)濟效益能夠得到有效地提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉生.PLC技術(shù)在機械電氣控制中的應(yīng)用分析[J].內(nèi)燃機與配件， 2020（24）：220-221.

[2]顧鳴峰.機械電氣控制裝置中PLC技術(shù)的應(yīng)用[J].南方農(nóng)機， 2020，51（24）：149-150.

[3]吳杰.機械電氣控制裝置中PLC技術(shù)的具體應(yīng)用[J].內(nèi)燃機與配件， 2020（19）：225-226.

[4]胡文.PLC技術(shù)在機械電氣控制裝置中的應(yīng)用探討[J].當(dāng)代化工研究， 2020（22）：160-161.