摘 要 隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)迅猛發(fā)展，目前已經(jīng)在很多領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用。PLC技術(shù)作為自動化領(lǐng)域的佼佼者，使其真正意義上應(yīng)用到實際中，并充分的發(fā)揮作用，才是研制此項技術(shù)的意義。為此，文章就PLC技術(shù)如何有效、合理地應(yīng)用于機(jī)械電氣控制裝置中展開分析和探討。

關(guān)鍵詞 PLC技術(shù)；機(jī)械電氣控制裝置；設(shè)計；應(yīng)用

中圖分類號：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）07-0128-02

1 PLC技術(shù)

PLC是一種建立在計算機(jī)技術(shù)和自動技術(shù)基礎(chǔ)上的電子裝置，采用具有可編程序功能的存儲器，能夠進(jìn)行內(nèi)部各種運(yùn)算，并借助模擬式或數(shù)字式的輸入輸出接口，對各種機(jī)械產(chǎn)生過程進(jìn)行控制。它是計算機(jī)技術(shù)與自動技術(shù)有效結(jié)合的體現(xiàn)，在當(dāng)下這個信息時代中具有良好的應(yīng)用性，能夠更大程度的優(yōu)化機(jī)械電氣裝置，提升機(jī)械電氣控制裝置應(yīng)用水平。PLC技術(shù)是由CPU、存儲器、外設(shè)編程器、輸入出接口構(gòu)成的，這使得此項技術(shù)具有多種優(yōu)點，具體表現(xiàn)如下。

1）促進(jìn)機(jī)電一體化的實現(xiàn)。PLC是通過計算機(jī)技術(shù)與自動技術(shù)有效結(jié)合后形成的一種電子裝置，其質(zhì)量好且輕，不會消耗較大的功率，安裝與使用都非常的簡單，在電氣控制系統(tǒng)中應(yīng)用能夠?qū)ζ溥M(jìn)行合理而有效的優(yōu)化和完善，促使電氣控制系統(tǒng)向機(jī)電一體化的方向邁進(jìn)。

2）適用于各種不同類型的電氣控制系統(tǒng)。PLC技術(shù)具有處理數(shù)據(jù)、預(yù)算數(shù)據(jù)等功能，能夠合理的應(yīng)用不同電氣控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，達(dá)到優(yōu)化機(jī)械生產(chǎn)的目的。另外，PLC還能夠有效的結(jié)合各種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)對電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，從而滿足機(jī)械工程發(fā)展的某些需要，以此來提高PLC的應(yīng)用范圍。

3）抗干擾能力強(qiáng)。以往所用應(yīng)用的機(jī)械電氣控制裝置抗干擾性能較差，容易受到干擾而降低其應(yīng)用效果，無法有效發(fā)揮裝置的作用，相應(yīng)的機(jī)械生產(chǎn)受到影響。但PLC技術(shù)的出現(xiàn)有效的彌補(bǔ)這一問題，因為它有效的利用大量集成電路技術(shù)，抵抗各種干擾，促使機(jī)械電氣控制裝置的性能提升，有效的進(jìn)行機(jī)械生產(chǎn)，推動機(jī)械工程進(jìn)步。

4）自我檢測。PLC具有良好的自我檢測功能，一旦其發(fā)生故障將會進(jìn)行自我檢測，并自動報警，促使工作人員能夠及時發(fā)現(xiàn)PLC存在的故障，了解故障的原因，為更加準(zhǔn)確的、合理的進(jìn)行PLC維修創(chuàng)造條件。

總體來說，PLC是科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展的表現(xiàn)，其主要應(yīng)用于機(jī)械工程中，作用于機(jī)械電氣控制裝置中，應(yīng)用其多種優(yōu)點對機(jī)械電氣控制裝置進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化，提高應(yīng)用性，有效的應(yīng)用于機(jī)械生產(chǎn)中，為促進(jìn)機(jī)械工程更好的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

2 PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的類型

PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中應(yīng)用是非常有必要的，它彌補(bǔ)了以往機(jī)械電氣裝置存在的不足，使機(jī)械電氣控制裝置的應(yīng)用水平有很大程度的提高。目前，應(yīng)用于機(jī)械電氣裝置中的PLC技術(shù)主要一兩種類型存在，即FCS系統(tǒng)和DCS系統(tǒng)。

1）FCS系統(tǒng)。FCS系統(tǒng)的全稱是現(xiàn)場總線型控制系統(tǒng)，其是PLC技術(shù)在機(jī)械電器裝置中具體應(yīng)用的形式之一，主要的作用是促使機(jī)械電器裝置實現(xiàn)智能化和自動化。通過PLC技術(shù)構(gòu)建的FCS系統(tǒng)就是一種通信網(wǎng)絡(luò)，具有良好的應(yīng)用性。因為，它是一種網(wǎng)絡(luò)點多、雙向的、總線式的一全新型的數(shù)字通信，可以為機(jī)械電器裝置提供良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，促使裝置具有良好的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和應(yīng)用，從而優(yōu)化機(jī)械生產(chǎn)?？傮w來說，F(xiàn)CS系統(tǒng)在機(jī)械專電氣裝置中主要是為其提供良好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，促使裝置的功能在網(wǎng)絡(luò)支持下更加智能，并自動完成某些項目，進(jìn)而提升裝置的應(yīng)用效果。

2）DCS系統(tǒng)。DCS系統(tǒng)集散型控制系統(tǒng)。DCS系統(tǒng)是PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中應(yīng)用的另一種形式。它在裝置中的作用主要是對機(jī)械電氣控制裝置進(jìn)行分散式的控制，集中式的管理，最大限度的分離裝置中危險的部分，進(jìn)而有效的監(jiān)督與控制裝置。簡單來說，DCS系統(tǒng)的作用是保證機(jī)械電氣控制裝置安全、穩(wěn)定、高效的應(yīng)用。由PLC技術(shù)構(gòu)成的DCS系統(tǒng)有效的利用計算機(jī)，促使DCS系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確的接受監(jiān)測站、現(xiàn)場控制站等場所的信息，通過信息的收集、處理、整合等，使控制裝置達(dá)到最佳狀態(tài)，一旦裝置出現(xiàn)故障，將會在第一時間內(nèi)獲知，并對其故障部分進(jìn)行有效的分散，重新調(diào)整裝置，避免故障部分影響到整個裝置的正常運(yùn)行。當(dāng)然，要想DCS系統(tǒng)能夠在機(jī)械電氣控制裝置中充分的發(fā)揮其作用，需要保證組成此系統(tǒng)的通信總線、顯示單元、控制單元等組成部分完好，組合成完整的、有效的DCS系統(tǒng)，保證DCS系統(tǒng)的功能能夠正常的應(yīng)用，為優(yōu)化機(jī)械電氣控制裝置創(chuàng)造良好的條件。

3 PLC技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械電氣控制裝置的設(shè)計

為了保證PLC技術(shù)能夠有效的應(yīng)用于機(jī)械電氣控制裝置，需要進(jìn)行一項必不可少的工作，即設(shè)計。只有設(shè)計出最適合的、最佳的PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置應(yīng)用方案，再按照這設(shè)計方案進(jìn)行PLC技術(shù)的應(yīng)用，才能夠促使基于PLC技術(shù)的機(jī)械電氣控制裝置在機(jī)械生產(chǎn)中發(fā)揮重要的作用，為創(chuàng)造高質(zhì)量的機(jī)械作出貢獻(xiàn)。

1）確定PLC技術(shù)的應(yīng)用類型。確定PLC技術(shù)類型是進(jìn)行基于PLC技術(shù)的機(jī)械電氣控制裝置設(shè)計的首要工作。此項工作是開展整個設(shè)計環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)，確定PLC技術(shù)的應(yīng)用類型是非常必要的。為了保證所選擇的類型適用于機(jī)械電器裝置中，需要結(jié)合機(jī)械電氣控制裝置的整體情況以及應(yīng)用需要合理的進(jìn)行選擇。但就FCS系統(tǒng)和DCS系統(tǒng)兩者來說，F(xiàn)CS系統(tǒng)的更為適合，其功能多、應(yīng)用簡單、按照方便、靈活性強(qiáng)、造價低、能夠根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，是未來發(fā)展的一個趨勢。PLC技術(shù)應(yīng)用類型的確定是一項非常謹(jǐn)慎的工作，需要全面的、深入的、詳細(xì)的、綜合的考慮和分析后，做出最正確的選擇。

2）原理圖的分析。構(gòu)建基于PLC技術(shù)的機(jī)械電氣控制裝置原理圖是將整個設(shè)計思想實現(xiàn)在圖紙上，通過圖紙清晰明了的將整個設(shè)計展示出來，可以對設(shè)計進(jìn)行分析和考慮，確定其是否存在與實際情況不符的部分，進(jìn)而對整個設(shè)計進(jìn)行調(diào)整。由于基于PLC技術(shù)的機(jī)械電氣控制裝置需要注意的關(guān)鍵點是主電路、控制電路、保護(hù)環(huán)節(jié)、信號等，在分析原理圖時注意加強(qiáng)這幾方面的分析，最大限度的提高整個原理圖的應(yīng)用價值，促使其能夠為PLC技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械電氣控制裝置中做鋪墊。endprint

3）PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計選擇。PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計選擇是整個設(shè)計環(huán)節(jié)的重點，保證這一部分設(shè)計的合理、有效、完整、規(guī)范至關(guān)重要。PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計比較復(fù)雜，容易出現(xiàn)問題或遺漏某個細(xì)節(jié)，而影響整個設(shè)計效果，需要重新設(shè)計。為了能夠在有效的時間內(nèi)設(shè)計出最佳的PLC控制系統(tǒng)，需要慎重的進(jìn)行設(shè)計。筆者為了能夠有效的說明PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計，在此以煤炭分裝器來形象的表述。煤炭分裝器是由電氣控制系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)、攔包機(jī)、導(dǎo)料擺板等組成的，其工作原理是應(yīng)用光電感應(yīng)辨認(rèn)煤炭裝箱的具體情況，應(yīng)用PLC系統(tǒng)來計算煤炭裝箱所需時間，并控制整個煤炭裝箱過程，保證煤炭裝箱在計劃的時間內(nèi)完成。在進(jìn)行煤炭分裝器PLC控制系統(tǒng)設(shè)計時從PLC控制系統(tǒng)在分裝器中的作用出發(fā)，合理的分析PLC控制系統(tǒng)在分裝器中發(fā)揮的功能，按照PLC控制系統(tǒng)各個功能應(yīng)用步驟，進(jìn)行PLC控制系統(tǒng)每個功能的設(shè)計，進(jìn)而有效的將各個部分的設(shè)計組合在一起過程，構(gòu)成完整的PLC控制系統(tǒng)。

4）通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計。通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計是促使基于PLC技術(shù)的機(jī)械電器裝置實現(xiàn)智能化和自動化的關(guān)鍵。此部分的設(shè)計主要結(jié)合當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)的整體環(huán)境以及裝置對網(wǎng)絡(luò)的需求，從而進(jìn)行通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計，設(shè)計出以PLC總線為基礎(chǔ)的高層子網(wǎng)配置、中層子網(wǎng)配置以及其他支持通信網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)配置。

4 PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置的應(yīng)用

對于PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置的應(yīng)用本文通過PLC技術(shù)在空氣壓縮機(jī)和選煤控制系統(tǒng)中的具體來說明PLC技術(shù)的應(yīng)用效果。

1）PLC技術(shù)在空氣壓縮機(jī)中的應(yīng)用。以往應(yīng)用于煤炭生產(chǎn)中的空氣壓縮機(jī)主要是通過單片機(jī)和工控機(jī)來發(fā)揮機(jī)器的作用，但其應(yīng)用效果不佳，常表現(xiàn)為監(jiān)測不準(zhǔn)確、容易受到干擾等情況，促使其對煤炭的生產(chǎn)效率有很大的影響。另外，傳統(tǒng)的空氣壓縮機(jī)在多很多方面都無法達(dá)到《煤礦安全生產(chǎn)剛要》的相關(guān)要求，不符我國法律的要求，容易出現(xiàn)安全事故?；赑LC技術(shù)的空氣壓縮機(jī)是通過為微機(jī)控制技術(shù)和自動控制技術(shù)來根據(jù)煤炭生產(chǎn)作業(yè)的實際情況對空氣壓縮機(jī)進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)行實現(xiàn)安全的、穩(wěn)定的、高效的、規(guī)范的運(yùn)行。微機(jī)控制技術(shù)能夠通過收集溫度壓力變送器、斷水裝置等設(shè)備的信息，經(jīng)過CPU處理，進(jìn)而有效的分析煤礦生產(chǎn)作業(yè)的整體情況，發(fā)出指令，自動控制系統(tǒng)接收到指令后自動調(diào)整空氣壓縮機(jī)，使其按照需要進(jìn)行有效的運(yùn)用。

2）PLC技術(shù)在選煤控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。由于不同煤礦企業(yè)所應(yīng)用的選煤控制系統(tǒng)不同。筆者就某煤礦企業(yè)所應(yīng)用的SIMATICTI545模塊作為內(nèi)核的選煤控制系統(tǒng)為例來分析將PLC技術(shù)應(yīng)用到此系統(tǒng)后，系統(tǒng)應(yīng)用效果是否會提高。應(yīng)用模塊作為內(nèi)核的選煤控制系統(tǒng)是由離心脫水系統(tǒng)、存儲裝運(yùn)系統(tǒng)、原煤重介選矸系統(tǒng)等構(gòu)成的，可以進(jìn)行煤炭篩選、原煤分類、存儲、水處理、離心脫水，過濾雜質(zhì)等，從而準(zhǔn)確的進(jìn)行選煤。將PLC技術(shù)應(yīng)用到如此龐大的選煤控制系統(tǒng)中，需要采用底層PLC控制結(jié)合上位機(jī)監(jiān)控的組合模式，合理而有效的設(shè)置在選煤控制系統(tǒng)。分別在集控系統(tǒng)的三個控制室中裝置PLC主機(jī)，并將原煤車間中的PLC主機(jī)設(shè)置為三臺主機(jī)中的中心，其他兩臺PLC主機(jī)都與其中心相連，并且兩個PLC主機(jī)之間不接觸，獨立運(yùn)作。三臺PLC主機(jī)有效的收集集控系統(tǒng)的三個控制室中各個系統(tǒng)的信息，并最終都傳輸?shù)皆很囬g中的PLC主機(jī)中，通過CPU對所收集到的所有信息進(jìn)行整合和處理，將整合后的信息傳輸?shù)礁鱾€PLC主機(jī)中，再通過主機(jī)對構(gòu)成所有構(gòu)成集控系統(tǒng)的子系統(tǒng)進(jìn)行自動控制，從而實現(xiàn)智能化、自動化、科學(xué)化的進(jìn)行選煤工作。

5 結(jié)束語

PLC是集計算機(jī)技術(shù)和自動技術(shù)為一體構(gòu)建出的一種先進(jìn)的技術(shù)，能夠靈活的應(yīng)用于各種不同類型的電氣控制系統(tǒng)中，促使電氣控制系統(tǒng)智能化和自動化，大大提高應(yīng)用效果。本文從PLC技術(shù)的介紹開始，通過分析PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的類型、PLC技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械電氣控制裝置的設(shè)計，進(jìn)而詳細(xì)的分析PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置的應(yīng)用，筆者希望通過這樣一個順序能夠?qū)LC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用有更為準(zhǔn)確的了解。但筆者更加堅信隨著我國科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，PLC技術(shù)將會有很大程度的創(chuàng)新和優(yōu)化，在機(jī)械電氣控制裝置應(yīng)用，將會大大提高機(jī)械電氣控制裝置的應(yīng)用效果。

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作者簡介

王巖（1981-），男，漢族，遼寧遼陽人，工程師，本科，研究方向：電氣研究。endprint