PLC技术在机械电气控制装置中的应用.pdf

自动化应用工业过程控制系统PLC技术在机械电气控制装置中的应用段化建（山东格瑞德集团有限公司，山东德州2 5 3 0 0 0)摘要：机械电气控制装置能够更有效、更直接完成控制任务，但纯机械的控制装置缺乏自动化技术的应用，导致在使用过程中存在反应时间过长和反应速度过慢等情况，且控制系统一旦出现故障，就无法自动完成故障检查和故障排除。为解决以上问题，可在机械电气控制装置中广泛应用PLC技术。该技术能提高机械电气控制装置的自动性，使装置满足自动检查、自动排除故障以及快速反应等需求。关键词：电气控制，机械装置，可编程逻辑控制器中图分类号：TP273Application of PLC Technology to Mechanical and Electrical Control DevicesAbstract:Mechanical and electrical control devices are able to complete control tasks more effectively and directly,butpurely mechanical control devices lack the application of automation technology,resulting in long response times and slowreaction speeds.Additionally,if a control system fails,it cannot automatically perform fault detection and troubleshooting.Tosolve these problems,PLC technology can be widely applied in mechanical and electrical control devices.This technology canimprove the automation of mechanical and electrical control devices,enabling them to meet the requirements of automaticinspection,fault detection,and quick response.Key words:electrical control,mechanical device,PLC文献标识码：ADUAN Huajian(Shandong Greed Group Co.,Ltd.,Dezhou,Shandong 253000,China)0引言电气系统和电气控制装置的智能化、自动化已成为电气行业未来发展的重要方向。在电气系统中应用PLC等技术，可以实现系统整体的智能化。与传统的电气系统和电气控制装置相比，以PLC技术为基础的控制装置在结构和形式方面存在较大差别。针对PLC技术在电气系统中应用的优势和该技术在使用过程中需要关注的重点、应用形式等，本文进行了系统性分析，旨在明确如何有效地应用PLC技术于电气控制装置中。1 PLC装置工业生产领域中广泛使用的PLC装置，其基本结构如图1 所示。由图1 可知,PLC装置为计算机相关技术和普遍应用智能化技术结合的产物，它能够根据装置的设定情况实时存储数据，并根据实际需求情况完成自主性和自动编程1。因此,PLC装置在使用过程中能够实现极为复杂的计算。另外,PLC装置多为模块构成,即装置本身除处理核心外，其他功能均由模块组成。通过模块简单的增减，该装置能够以较为简单的形式实现功能的增减。在电气系统中,PLC装置的功能实现相对较晚，其最初功能与继电器的功能基本一致,所以在很长的一段时间中一直是继电器的替代品。但PLC装置具备独立分析的相关功能,能够在取代继电器的同时,发挥其他功能和价值。PLC装置已经实现了小型化，在进一步优化后，还能够基本满足手机等较为精细设备的需求,并保证供电的稳定 2。其他信号钮量编程器输入接口通信接口图形显示器计算机其他设备图1 PLC装置基本结构图位置开关操作按甲继电器触点CPUROMRAM输出接口其他信号信 接电号触磁模拟灯器阀量电源作者简介：段化建，男，1 9 8 9 年生，工程师，研究方向为机械电气。88|自动化应用工业过程控制系统自动化应用满足装置的使用需求。绘制PLC原理图包括4 个基本步2PLC在机械电气控制装置中的应用优势骤。（1)分析电气装置本身的位置及结构需求。因不同电气2.1提高运行效率装置的结构存在差别，与其配套使用的PLC装置需要与在PLC技术的辅助下，设备中的部分装置可以采用电气装置的结构保持一致，才能保证PLC和对应电气装较为简单的安装流程，并被纳人系统中以实现基本功置的匹配。（2)PLC技术装置的结构需要根据电气装置的能 3。在电气系统中,往往需要通过增加或减少设备等形结构确定,预设PLC装置的结构时，需要参照过往设计情式调整原始系统，以满足使用需求。使用机械设备时，需要况判断本次的设计是否具有可行性，以及设计过程中哪些通过机械端口的完整连接才能满足设备的使用需球。但在环节需要重点关注。（3)需要重点关注电气装置中使用的PLC装置的辅助下，可以通过相关端口进行更简单直接的所有电路元件、电路所有的流向以及电压电流控制需求连接，将设备纳入电气体系，使设备具备相应的使用价值，等。在电路基础完全确定的情况下，设计的PLC装置才能并且设备的删除等操作能以更简单的形式实现。与电气装置的使用需求匹配。（4)PLC原理图中的电气部2.2优化生产过程分完成后需要制作模型机连入电气系统，以检查该装置是传统机械设备兼容性较差，这是技术发展的基本需求否符合电气系统的需求。同时，针对检查发现的问题，在装所致。电气系统中存在各种不同技术基础的设备，如果没置设计过程中需要调整排除。有辅助措施，这些设备难以真正有效地与电气系统兼容，3.2合理选择系统并且在长期使用过程中发生故障的概率相对较高。而PLC虽然PLC装置的基本结构大致相同，但由于适用的装置具有拥有极高的兼容性,在电气系统中,该装置与绝系统不同，装置本身也存在存在一定差异。选择PLC装置大部分设备装置均能够有效兼容,甚至可以根据系统需要时，需要根据使用环境和系统需求确定合适的类型。例如，自动处理系统中存在的部分问题。因此,PLC装置的应用分包袋是一种典型的PLC装置类型，其基本结构包括气能够极大程度地提高电气系统的整体稳定性。动系统、控制系统、拦包机构件等。以PLC技术为基础的2.3改良运行性能分包袋的运行基本原理是通过调节传送带的运转来实现传统机械结构下，所有功能均需要传导至相应的机械物品的分包。当传送带正常运转时，该装置通过分包器的结构才能实现。因此，电气系统在运行过程中的运行速度感应装置感应传送带上物品的传送情况，并辅助完成物品相对较慢,随着系统功能的不断增加,尤其是二级和三级的分包。分包袋运行过程中，其运行动力由装置的气动结连接功能不断增加,会导致系统运行速度进一步降低。与构提供，控制结构则根据感应反馈进行计算处理，控制其传统的机械结构不同,PLC装置能够实现功能的集成化处他结构的运行，而装置中的拦包机主要用于避免传送带上理。这意味着系统中的所有功能，包括需要多次处理的二物品大量堆积。对于分包袋装置，应用PLC技术的主要目级和三级功能，同样能够通过功能的集成区域实现，即在的在于通过工况感应获得的相关数据，完成时间及距离的使用PLC装置的情况下，能够有效处理传统电气系统普转化运算，并对比判断传送带的实际运行情况。作为该装遍存在的运行反应时间较长的问题，有效提升系统的整体置的核心技术,PLC的判断结果对装置的性能有重大影运行表现。响,只有在PLC计算结果准确的情况下,分包袋的作用才2.4解决故障能够得到充分体现，纯机械控制的电气系统同样具备故障报警的基础功3.3优化网络设计以及接地设计能，但故障报警速度相对较慢，当相关装置的设备完全丧应用PLC技术时，除上述要求外，还需要考虑网络和失使用功能时，报警装置才会被触发。同时，机械系统出现接地的相关需求。例如,应用PLC技术的系统对使用环境故障后，电气系统无法自动检查及排除故障，影响了系统的网络要求相对较高，但大部分环境网络条件均相对较差的正常使用 4。针对以上问题，可使用PLC装置进行解决，或缺乏专用网络，导致信息传输的稳定性普遍存在问题。该装置不仅能精准监控系统中的所有设备，还能在设备相同时,应用PLC技术的系统对电压的稳定性要求更高，因关参数出现偏差的情况下及时报警。此外，在PLC技术的此，需要采用符合要求的接地设计，以保证电压始终处于支持和辅助下，该装置能实现故障的自动排除。较为稳定的状态，避免电压变化对电气系统的稳定运行造成影响。另外,PLC装置会使电气系统耗电总量和单位时3PLC技术应用思路间内功率增加，在系统中需要使用接电设计保证电气系统3.1科学设计原理图的安全。由于图1 所示结构无法满足所有电气系统的使用需在应用PLC技术的电气系统中，依赖的网络包括通求,在电气系统自身结构不同、技术需求不同的情况下，需讯网络和控制网络两部分。通讯网络的基本功能在于满足要调整PLC装置的结构，通过科学设计PLC原理图，方能系统设备交流的需求，保证设备沟通的稳定性和快速性；2023|12A期|8 9参考文献自动化应用工业过程控制系统控制网络能够实现对电气系统的整体性控制，按照核心模块计算的结果，使系统中所有设备均按照指令完成操作。一般情况下，应用PLC技术的电气系统包括3 层到4 层的网络系统,其中,最高层为网络协议层,并且高层和中低层的网络协议并不相同。因此，在网络搭建过程中，需要根据多层网络分布的实际情况，选择符合需求的网络协议，并完成支持服务网络的建设工作。4PLC技术具体应用4.1基本控制系统的应用在电气系统的控制体系中是否需要使用PLC技术，以及PLC技术在电气控制体系中能够发挥怎样的作用等,在设计阶段需要得到充分体现 5。在确定电气系统的控制体系内需要使用PLC技术的情况下，可通过以下措施体现PLC技术的作用：（1)PLC技术的应用必然对系统中的其他设备造成一定影响，因此，使用PLC技术时，系统中的所有设备均需要满足能够与系统连接的基本功能；(2)考虑到PLC技术对系统可能产生的影响和该装置安装的需求，应绘制对应的电气系统控制方案图。4.2集成控制系统应用在机械电气系统中,PLC技术装置包括3 种基本类型：集中控制系统、中央控制系统以及其他 6。早期，在PLC技术的应用中,中央控制系统相对较为广泛,其主要优势在于以更简单的形式实现对系统的整体调节和控制，并且在操作方面也相对简便。但这种类型的装置在应用过程中存在普遍性问题(如装置与电气系统的连接相对较为复杂），需要将电气系统中的所有设备和相关控制装置分别与PLC装置连接才能满足其应用的基本需求。另外,应用中央控制型设备的电气系统中，一旦任何设备或控制装置发生故障，均需要通过调整PLC装置，才能够满足基本需求。此外,随着PLC技术的不断发展和成熟,PLC中央控制系统的应用比例有所下降,尤其是对于结构较为复杂的大型电气系统，中央控制系统已经逐步被便于安装和检修的其他类型取代。4.3分散控制系统应用与中央控制系统相对的是分散控制系统。该系统的技术结构较为复杂并且要求相对较高，因此，早期使用的比例较低。但由于该系统的适应性更强且能够满足分散控制的相关需求,因此,在PLC相关技术不断发展及使用成本不断降低的基础上，使用比例呈不断上升的趋势。与集中控制系统相比,分散控制系统的主要特征表现为3 点。（1)分散控制系统与计算机等设备和技术的结合较为紧密，该系统的应用价值依赖于计算机的不断发展和完善，通过充分利用主机计算才能够达到分散控制的需求。（2)根据分散系统控制的基本需求，所有PLC装置均需要连接到系统中,以保证该系统中的所有设备均能够得到控制。(3)作90I|自动化应用为分散控制类型的系统，控制指令的实施具有更高的灵活性,即系统能够在给出的指令可能完全不同甚至有较大差别的情况下，控制和调整多个设备。4.4逻辑量开关应用逻辑量是系统运行参考的基本参数，传送的速度和加工实现的速度等均属于逻辑量的范畴。通过调节和控制逻辑量，可以对生产等进行更主动性的管控。例如，通过具有逻辑量开关功能的PLC系统控制传送速度，可以避免物品拥堵，而传统的系统仅仅能够记录传送速度，一旦传送速度与实际需求并不匹配，则必须由人工调节的形式进行处理。作为一种能够独立运算、独立形成处理措施的系统，PLC逻辑量系统不仅具有基本的监测相关功能,还能通过对比和参考预设参数以及当前实际数据，判定系统运行情况是否正常以及主要存在的问题。在PLC技术的辅助下，通过对比过去类似情况，系统能够尝试处理实际存在的问题,使系统恢复正常状态。在系统中,PLC逻辑量开关技术对系统能否正常运行和主动避免系统风险具有重要价值。4.5故障排查应用PLC技术同样能够展开针对性故障排查,并能够根据排查相关结果主动排除相关故障。PLC技术用于故障排查时基本功能体现在以下两点。（1)PLC系统能实时监测系统内部所有设备运行情况，监测的相关数据及数据反应的设备运行状态均能够通过信息网络及时上传给系统相关管理人员。(2)PLC技术可以根据不同的设置情况进行自动锁定或开启远程锁定相关权限，即在故障发生的情况下，系统可以根据故障表现锁定设备或将数据传送给相关人员，尤其是可以远程锁定设备或系统 7。传统模式下，系统出现故障后无法及时被排除，需要由人工进行操作,因此，在故障出现到故障排除之间,故障影响将不断扩大甚至造成较为严重的问题。而在PLC技术的支持和辅助下，系统能够在无人监控的情况下保持良好的运行状态。5结语在PLC技术的支持和辅助下，控制装置的运行效率及运行安全性等能够得到较为充分的提升，并且电气控制装置能够对一般性故障实现自动处理和自动排除。另外，在PLC控制装置的辅助下，生产的整个流程同样能够得到较为有效的优化处理。同时,PLC技术能够以更为丰富的应用形式融入电气控制装置，使电气控制装置和生产体系得到进一步优化。1朱文远.PLC控制系统在汽车空调生产中的应用 J.中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术，2 0 2 1(8）：3 2 4-3 2 5.(下转第9 3 页）参考文献工业过程控制系统自动化应用过滤的效率，同时也可以充分利用压滤设备的变量进料，而角洗水流量则会进一步降至1 0 m/h以下，大幅延长洗达到最佳的生产效果。水时间。经过1 5 2 0 个洗布周期的清洗，压滤机应当经历通过隔膜压榨技术，可有效减少滤饼的水分含量，缩一次彻底的酸洗，以确保滤板、滤布背面、管道、阀门、视镜短进料时间，提高洗涤效果。在卸泥之前，就已经将滤饼压等部件都能得到有效的清洁，达到完全软化滤布的效榨成型，降低了水分含量，保证了卸泥过程的顺利完成。为果3。确保半自动压滤机能够顺利完成卸泥任务，应当增加进料由于半自动压滤机缺乏机械洗涤功能，因此需要定期时间和压力，以填充滤腔，降低水分含量。碳法滤饼容易龟拆卸滤布进行清洗，但因人工和设备条件的限制,降低了裂，这会严重限制吹气和洗水的性能。使用半自动压滤机压滤机的适应性，严重影响了过滤和洗水的效率。这种情进行后期处理会消耗大量的时间，降低处理效率。采用隔况在原糖加工过程中表现得尤为突出。比起半自动压滤膜压榨技术可以大幅提升剪除过滤效率，同时还能有效减机，全自动隔膜压滤机的过滤质量更优。其通过变频控制，少滤饼中的水分含量。可以根据泥层的变化而调整过滤压力，并充分利用泥层过采用全自动隔膜压滤机可大幅缩短洗水时间，减少洗滤的优势，达到最佳的净化效果。在开始过滤时，全自动隔水量，同时还能有效降低滤饼糖分，这主要归功于它在高膜压滤机采用低转速的泥浆泵，可以有效地防止颗粒被破效进料段的有效控制。当进料完成时，流量通常在1 0 m/h坏而迅速形成桥梁效应，这是半自动压滤机无法实现的。左右,这时滤饼结构变得更加松散，具有更好的透水性。在6结语两层滤饼之间设置洗水通道，并通过正洗水、中间压榨和角洗水的有机结合来提高洗涤效率。经过适当的清洗，再经由隔膜的微压榨处理，即使没有完全压实滤饼，也能够有效地填补裂缝，让清洗液能够均匀地渗人整个滤饼，避免出现短路，提升清洗效率，同时也减少了压缩空气的消耗,能获得更佳的效果。自动隔膜压滤机可以大幅度改善过滤和洗涤的效果，并且可以用来清洁织物表面，还可以进行酸洗处理。在进行压滤时，泥层扮演着非常重要的角色，而滤布的性能也是必须考虑的因素。尤其是当滤布使用几个周期后,若不能及时清除表面的泥垢，那么过滤和洗涤的效果将会大幅度降低。如果多个过滤周期出现了质量问题，将对后续的过滤和洗涤产生严重的负面影响,甚至可能导致整体的停滞。通常，在4 0 5 0 个过滤周期中，需要对滤布进行一次清洗，但如果出现饱和度异常，应在情况改善后立即进行清洗，否则洗水流量会从正常的7 0 m/h迅速降至2 0 m/h，采用全自动PLC控制系统可以实现对整个生产过程的自动化和智能化。通过优化系统的设计,提高了系统的稳定性和可靠性。在实际运行中，该系统能够满足糖厂的要求,并且具有较高的经济效益和社会效益。综上，本研究以期为提高糖厂生产效率,降低成本以及提升产品质量等方面提供参考。1梁欣泉,李凯，谢彩锋，等.广西糖业科技进展及浅议 J.广西蔗糖,2 0 1 0(1):3 5-3 8.2吴棉国，林彦铨张华.我国甘蔗产业标准研究现状与展望 J.亚热带农业研究,2 0 1 0,6(3)：2 0 9-2 1 2.3丁启圣,王维一.新型实用过滤技术 M.北京：冶金工业出版社,2 0 1 1.（责任编辑：李慧）(上接第9 0 页）2杨凯.谈PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用 J.中文科技期刊数据库（全文版）工程技术,2 0 2 2(2)：1 9 5-1 9 8.3董晓利.解析PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用J.中文科技期刊数据库（全文版）工程技术,2 0 2 2(2):1 8 8-190.4韩志忠.关于电气工程自动化控制中PLC技术的应用探究 J.中国科技期刊数据库工业A,2021(4)：1 5 8-1 5 8.5巩冰清,巩金硕，李玉镇.PLC技术在制药设备中的应用研究J.中文科技期刊数据库（引文版）医药卫生，2 0 2 2(8)：2 4 2-244.5张猛飞.关于电气工程及其自动化控制中的PLC技术应用 J.中国科技期刊数据库工业A,2022(1)：1 7 9-1 8 1.7胡要林.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用探究 J.中文科技期刊数据库（全文版）工程技术,2 0 2 1(1)：8 7-8 8.（责任编辑：周贵兰）2023|12A期|9 3