关键词：机械电气控制；可编程逻辑控制器；技术应用
前言
PLC是可编程逻辑控制器，该技术的显著特点是编程控制，所以经常将其应用在机械电气控制装置中，如此机械电气设备运行全过程都会受到动态追踪控制，设备出现故障也能及时发出预警，设备故障造成的影响也会减少许多。相关人员应该加强对PLC技术的研究，将其具体理论技术与实际的机械电气装置结合起来，最大程度实现其逻辑控制作用。
1、PLC技术基本构成
PLC技术有控制作用，是因为这种技术融合了自动化技术，再加、上计算机技术，使得这种技术中的逻辑编程控制得以实现。这种技术作为一种电子设备，进行逻辑编程同时，会对编码进行储存，电子设备会对这些程序进行自我运算，来实现控制作用。这种电子设备依靠多种借口设置和外界的机械电气装置联系在一起，从而达到对后者的控制，使其功能发挥实现自动化。PLC技术这种电子设备内部构造中电源和内置编程器属于控制核心构造，此外还有存储编码的存储器以及接口和扩展槽，这都使得PLC电子设备控制性能高效，再针对设备做好外部控制策略，机械电气设备与PLC电子设备配合得会更好。
2、PLC技术优点
2.1能够应用在不同类型的电气系统中
PLC技术具有能对机械产生的过程进行控制、数据处理和数据预算等功能，且在CPU基础上，可根据用户需求扩展外部模板，灵活的改变控制系统的功能和规模，因此能够应用于不同类型的电气系统中，促进机械生产。
2.2促进机电一体化的实现
PLC设备重量轻，运算速度快，便于安装，且编程简洁，可采用简明的梯形图、逻辑表或者语句表，便于开发与调试，能很好的将计算机技术和工业环境结合在一起，有利于促进机电一体化的实现。
2.3可靠性高
传统的机械电气控制装置很容易受到干扰，而PLC技术充分的利用集成电路技术，采用相关隔离模块，具有较强的抗干扰能力。此外，PLC还具有自我诊断功能，当机械电气控制装置出现故障时，PLC会启动诊断系统并报警，这样工作人员就能够及时发现PLC的故障和产生此故障相关的原因，进而对其进行维修和防护。
3、机械电气控制中PLC控制系统的设计应用
3.1PLC控制系统设计原则
PLC控制系统不同于机械电气控制中常见的继电器、接触器控制系统，二者之间存在本质区别，继电器、接触器控制系统，本质上还需要人工操作相应的主令电器才能实现对机械的控制。而PLC则是通过相应的控制模块及其控制程序辅以相应的变频设备等，实现对机械的自动控制。所以在设计PLC控制系统时，要充分考虑几个基本原则。
(1)系统要能够实现设备、机械、工艺的全部动作。
(2)要满足设备、机械对产品加工质量及生产效率的要求。
(3)要确保系统安全、稳定、可靠的工作。
(4)要能够使系统结构尽可能的简化，降低生产制造的成本。
(5)要充分提高自动化程度，减轻劳动强度。
(6)改善操作性能，便于维修。
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3.2PLC控制系统选用依据
从经济性上考虑机械电气控制系统在设计当中是否需求PLC，还需要考虑很多的因素，当然从生产转型升级的角度来说，则不儒要考虑这些。当预算有限的情况下，就需要考虑PLC控制系统是否具有经济性。在这种情况一般优先考虑呗控制对象是否处于较差的环境，而且工作过程的可靠性、安全性要求高，继电器、接触器控制不能满足要求时，选用PLC。当被控制对象的工艺流程以及所要加工的产品类型经常出现变化，需要经常对控制电路进行修改并且继电器、接触器难以实现时，可选用PLC。当控制系统中1/0点数较多时，且控制要求复杂，继电器-接触器需要用到大量的中间电器元件时可选用PLC。当控制系统需要与其他设备实现实时通信(或联网)时可考虑PLC。
3.3PLC控制系统设计流程
(1)分析被控制对象、控制过程和要求、工艺流程，列出所有功能和指标后，对比PLC、继电器控制、工业控制系统.确定最佳控制装备。
(2)根据分析得出的结论选择输入和输出设备，确定系统的总体配置。所选输入设备包括按钮、行程开关、选择开关、传感器等。输出设备则包括接触器、电磁阀、指示灯等。
(3)则根据系统总体配置，选取PLC。一般先根据统计的1/0点数加上20%左右的扩展余量，估算1/0点数，并根据数字量UO点数的15倍左右以及模拟量1/0点数的1∞倍，加以考虑25%的余量作为PLC存储器容量。然后在选择PLC的功能，包括运算能力、控制功能、通信功能、编程、诊断等。
(4)根据定型的PLC确定电源。
(5)当以PLC为核心的控制系统硬件安装完成后，就需要针对特定的控制功能进行程序设计。一般来说在进行程序设计时.应先绘制系统控制流程图，表明动作顺序和条件，然后设计梯形图，这是程序设计中非常关键也是比较难的一步，对控制要求的熟悉程度必须要求，而且要具备一定电气设计经验。
3.4PLC控制系统应用案例
例如，工艺要求当启动控制按钮按下时，泵1和泵2通电启动，泵1将循环槽中的冷却液抽入冷却槽中.冷却液再经过沉淀槽沉淀后，由泵2抽入循环糟。循环运行15min后，2个泵停机。在生产过程当中，即泵l和泵2运行过程中，沉淀槽有高、低2个液面传感器监测液面，当沉淀槽中冷却液液面达到一定高位时.液位高位液面传感器通电运行，此时泵1停机，泵2继续工作。而当沉淀槽液面达到低位液面时，低位传感器发生作用，此时泵2停机，泵1运行。在整个控制电路中停止按钮按下时.双泵停机。
基于上述PLC控制系统设汁方面的分析，实验对象中有4个输入点，即启动按钮、停止按钮、高位液面传感器、低位液面传感器。而输出点数为2个，即2个水泵的控制接触器，110点数6个。整个控制工艺相对简单，不过这类生产工艺变动较大，并且对扩展功能要求较高，同时对系统可靠性、抗干扰能力要求较高，经过分析后选用PLC。
由上述分析中可知，控制系统有4个开关量输入(ep4个输入点)，2个开关量输出点，电压基本为交流220V，驱动功率要求不高，基本不需要考虑额外输出功率，所以不存在模拟输出/输入。因此PLC不需要模拟量输入/输出模块。据此可配置出系统的相关硬件。并由此开始软件设计。此时先明确动作顺序.启动按钮启动后，输出继电器得电，泵1、泵2启动，定时器辅助继电器得电，设定15min工作定时.到达15min后，辅助继电器断电，停止计时，输出继电器断电，双泵停机，而当高液面到达时，泵2延时mm停机.当到达低位液面时，泵1延时min停机。
4、结语
随着社会经济的发展，电气自动化技术的应用也随之广泛，在现代化发展进程中电气自动化技术能够满足发展需求，而PLC技术在机械电气控制装置中的应用能够对机械电气控制装置的生产效率和运行安全提供重要保障，对于促进我国电气自动化技术的发展能够产生很大的促进作用。
参考文献：
[1]杨彦魁.PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].内燃机与配件，2017(23):121-122.
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[3]刘晓艳.PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].数字技术与应用，2016(06):13.
论文作者:管明
论文发表刊物:《中国电业》2019年 23期
论文发表时间:2020/4/24
标签：控制系统论文; 机械论文; 技术论文; 接触器论文; 继电器论文; 电气控制论文; 可编程论文; 《中国电业》2019年 23期论文;