PLC技术在机械电气控制装置中的应用探讨
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摘 要：文章介绍了PLC技术含义，然后详细分析了机电控制设备内PLC技术的运用类型以及机电控制器内PLC技术的重要步骤，最后阐述了机电控制设备内PLC技术的具体运用要点。
关键词：PLC;FCS;DCS;机电控制器
中图分类号：TP273 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2020）19-0176-02
Abstract： This paper introduces the meaning of PLC technology， then analyzes in detail the application types of PLC technology in electromechanical control equipment and the important steps of PLC technology in electromechanical controller， and finally expounds the specific application points of PLC technology in electromechanical control equipment.
Keywords： PLC; FCS; DCS; electromechanical controller
随着时代的进步，我国工业行业得到了较大发展，原来的机械生产方式已经难以满足新时代的要求，尤其是在机械电气方面，发展更加快速，为全面推动机械电气行业的发展，需要持续提升机电控制设备的性能，保证其稳定性和可靠性。伴随PLC技术的逐渐成熟，PLC技术在机电控制设备中的使用明显提升了机电控制设备的性能，针对机电行业的发展有一定推动作用。
1 PLC技术介绍
PLC技术能够简单的理解成把计算机技术和智能化技术相结合而形成的一种全新科技。PLC技術不仅能够保存数据信息，还能够按照相关要求完成编程任务，也能够在程序之中完成各种运算。另外，PLC技术还能够把输入流程模块与输出流程模块等经过接口形成一定的链接关系，进而有效管理机电设备。最初PLC技术仅仅是用作继电器管理平台的一个替代物而逐步用于机电控制设备之中，但是伴随PLC技术的日益完善和发展，其各种功能逐步健全，在机电控制设备内使用逐渐普遍，并全面改进了机电控制设备内出现的问题和不足，提升了机电控制设备的稳定性和可靠性。所以，PLC技术于机电行业中始终具有良好的口碑。
2 机电控制设备内PLC技术的运用类型
PLC技术、FCS技术、DCS技术是目前机电控制内十分常用的控制系统。而最关键的部分是PLC技术。所以，在机电控制设备内PLC技术的使用类型包含FCS系统与DCS系统两种，这两种系统具有一定的优越性，适合用在不同的机电控制方面。
2.1 FCS系统
至今为止，FCS系统属于机电生产方面最先进的控制软件。FCS系统适合用在生产环境繁琐、危险系数很高的区域，能够完全取代人工，节省了人力费用，提升了生产时效性和精准度。基于FCS系统能够促进机电控制设备的自动化管理和网络信息共享，提高智能化操控水平。所以，FCS系统被普遍用于工业生产管理和楼宇智能化管理方面。
2.2 DCS系统
这种系统以PLC技术为重点，具备统一显示操作和分散控制等作用。DCS系统是PLC系统在机电控制设备内的关键应用模式，DCS系统能够完成远程可视化管理和跨空间领域数据交互。与FCS比较，DCS系统的信息处理水平和闭环控制水平更加明显，能够提升工作效率。此外，DCS系统还可以迅速分析并找到故障出现的部位，且将之分离出来，展开适当调增，防止由于部分位置产生异常对整体产生严重影响。当前，DCS系统被普遍延伸用于工业生产和机械制造等方面。
3 机电控制器内PLC技术的重要步骤
3.1 规划原理图
规划原理图是机电控制器开发的第一个步骤，简单的说，要全面保障PLC技术的使用质量，需要完善原理图规划[1]。原理图规划内容涉及设备控制线路设计和主线路设计两点，主要步骤是：第一，科学划分各种电器装置，标注于原理图中;第二，全面掌握主线路和分线路管理，且确定设备的保护功能;第三，逐个查证每个设计环节，制作完善的机电控制器原理图。
3.2 技术设施选型
怎样把PLC技术用于机电控制器设计过程，是一件难度很大的工作，特别是PLC技术产品的选型。因为各种PLC技术产品的基本功能有明显差别，相关人员要根据设备应用环境特点，选取恰当的技术设施型号，提高整个设备的控制成效。
3.3 通讯网络规划
通讯网络规划是PLC技术用于机电控制器内的关键环节。通讯网络规划效果，直接影响着整个机电控制器的运转流畅性和可靠性[2]。通讯网络规划主要涉及通讯网络规划和控制网络规划两点，在具体设计过程，总线通讯形式根据1：N比例分配;各级别子网分配选择3-4级配备。
3.4 接地规划
接地规划是机电控制器设计的关键构成内容，和整个控制平台的运转可靠性直接联系。在具体操作中，首先根据国家规章制度展开设计。其次，根据项目情况完善接地规划。最后全面分析节能和成本等要素，提高其节能性和经济性。
4 机电控制设备内PLC技术的具体运用
4.1 基础控制系统内的运用
在基础控制系统内使用PLC技术时，先应当制定应用计划，在设计过程，应全面考量各项影响PLC系统用在基础控制系统内的要素，例如电气装置型号尺寸、所要使用的通讯数据种类、电气装置的数量和PLC统等因素，在全面掌握这些情况后，再由此进行图纸规划，完善PLC技术于基础控制系统内的使用。 4.2 故障排查
在机电控制设备内使用PLC技术时，PLC技术将实时检测各机电装备运转情况，并形成数据传送给管理者，管理者可以按照相关信息情况判定目前各机电装备运转状态和整个机电系统运转状态，当其中某一电气装置产生异常时，PLC技术将传出警报，提醒管理者对PLC管控下的各电气装备展开检查与维修，而利用PLC技术反馈的各机电装备运转数据，管理者可以快速排查找出产生故障的设备加以修理[3]。所以，采用PLC技术在支持查找系统异常方面存在较大作用，依靠PLC技术可以缩短机电装备故障检修周期，提高产品检修效率及效果。
4.3 空气压缩器内PLC技术的使用
在原来的机电控制装置内，一般是通过单片产品实现运用，从而提高机电控制装备受到干扰的频率，使机电控制平台的运行质量直线降低。另外，以往的空气压缩器在许多方面依旧不合格，存在许多安全问题。
PLC技术属于一种新型的机电设备控制系统，具有许多优势，将之用于空气压缩器内也是必然趋势[4]。通常情况下，PLC系统下的空气压缩器是透过微机控制系统和智能控制系统，并根据煤炭生产项目的实际情况调试空气压缩器，从而安全、稳定、高效、规范化的运行。
其中，微机控制系统在生产方面采集气温、压力变送设备、断水装置等运行信息，并反馈至CPU集中处置，经过处置后的参数信息能够反映工业生产活动的实际状况，然后再传达相关指令，使智能控制系统能够按照指令调试和完善空气设备，从而提升空气压缩器的运行效果。相对于原来的单片产品，其变通性、可靠性更加能够提高空气压缩器的性能。
4.4 控制生产变量
工业制造期间会产生大量生产变量，人们很难采取稳定性的方法对其进行检查、防范，不能严格控制变量使生产变得非常困难，采取PRC技术能够合理控制生产过程的变量，而且实现数字讯息、仿真讯息的转化，最后实现变量控制。比如，逻辑变量，这是被控现场输送给PLC输入端的闭合设备的信息[5]。
4.5 捻线机中PLC技术的运用
捻线机是经过RS485通信操控多台变频器来管理多台交流异步电动机，而且管理捻线机多个转动，其中涉及锭子的高速回转转动、卷绕摩擦筒的回转转动以及往复导纱杆的转动。所以捻线机选择3台电机实现传动，锭子独立通过放丝电机通过龙带运动，摩擦筒卷绕转动源于收线电机，导纱转动源于绝对值编码器输出格雷码，通过程序管理导纱电机。捻线机融合现代机电一体化科技，主要组成部分是触摸屏、变频器、PLC、三相交流异步电动机以及绝对值编码器等。
另外，需要注意的是，随着我国化纤行业的变革，PLC与DCS逐渐融合形成的新型的控制系统，即FCS系统，使国内纺丝控制系统可以更加自动化、数字化和信息化。但是，除了化纤行业之外，PLC技术在冶炼、石油化工以及报装产品等行业也有较大的使用优势[6]。所以，PLC技术对国家工业生产的作用很大。新时期，深入探究PLC技术有较高价值，而且FCS系统属于一种融合系统、SCADA/HMI于一体的工业智能化现场总线控制系统，因此能够实现对现场各种设备仪器之间的衔接，把控制性能延展至现场，降低投入成本，当前是市场中流行的控制系统产品，该系统产品能够确保与企业领导层材料控制系统之间的信息共享。
5 結束语
经过上述分析能够发现，PLC技术针对整个机电控制器的关键性，PLC技术融合了计算机系统与智能化科技，可以对机电设施以及关联的生产线进行稳定管理，正是由于PLC技术的优越性，其在机电生产方面使用非常普遍，为加快机电行业的发展步伐，需要深入探究与优化PLC系统，使之可以不断提高各种性能，为机电企业创造大量经济利益。
参考文献：
[1]叶勇兵.PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].内燃机与配件，2020（02）：186-187.
[2]王绍建.PLC技术在机械电气控制装置中的应用分析[J].内燃机与配件，2019（21）：199-200.
[3]朱勋雯.PLC技术在机械电气控制装置中的应用探讨[J].内燃机与配件，2019（21）：217-218.
[4]曹洪日.浅谈PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].大众标准化，2019（11）：71-72.
[5]陈华新.PLC技术在机械电气控制装置中的应用分析[J].电子制作，2019（16）：93-94.
[6]董龙虎.基于PLC技术在机械电气控制装置中的实践与探究[J].建材与装饰，2019（12）：234-235.
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