可编程序控制器在机械电子控制中的应用

张志秋

摘 要：近年来，随着电气控制技术的不断发展，PLC的应用范围也日渐广泛。PLC控制器自身所具有的高性能使得其具备了较强的适应性和可靠性，并且被广泛的应用于自动化控制领域内。同时，由于PLC的成本较低，而且功能不断增强，因此，其也成为了当前工业企业电气控制系统中的主要控制设备，促进了工业经济的持续发展，本文就主要对PLC技术在机械控制装置中的运用进行简单的探讨。

关键词：可编程控制器；PLC电气控制装置；应用

可编程控制器（PLC）是一种以计算机微处理器为基础，同时结合计算机应用技术、通信技术以及自动化控制技术的综合运用，形成一种具有较强通用性的控制器。

PLC的内部系统中存在着较为复杂的微处理器，但是其在实际运用的过程中，即使是对内部未处理器不够了解的人，也能够实现对其有效的运用，因此，PLC有着广泛的应用范围，在其应用的最初，作为继电器接触器控制系统的替代品，随着应用范围的逐渐扩大，PLC逐渐运用到电气控制系统中，并且以其自身强大的抗干扰能力和自诊断等功能，使得电气控制系统的可靠性得到了大幅度的提升，也使得继电器接触器中常见的故障问题得到了有效的控制，因此，PLC在电气控制领域中得到了广泛的赞誉。

1 PLC基本特点概述

（1）体积小、重量轻。一般PLC控制器的体积都较小，超小型的PLC底部尺寸<100mm，重量<150g，其功耗仅为数瓦。由于体积小，因此其在安装的过程中较为简便，而且有利于机电一体化的实现。

（2）具有较强的实用性。PLC能够在不同规模的电气控制系统中应用，除了基本的逻辑处理功能以外，大多数的PLC都具有数据运算能力。近年来，PLC的功能也在不断的增加，其实用性也普遍到了温度控制、位置控制等多个领域。

（3）较强的抗干扰能力。PLC控制系统中使用了大量的集成电路技术，其在内部电路和生产工艺等方面都着一定的先进性，因此其抗干扰处理技术也较强，系统可靠性也较一般的控制器要强。另外，PLC具备一定的硬件故障自动检测功能，当硬件系统出现故障时则可以自动发出报警信号，其维修也较为简便，且维护成本费用较低，因此其有着广泛的应用。

2 PLC在电气控制中的应用

2.1 开关量逻辑的控制

该项控制技术是PLC控制技术中最为基本、使用最为广泛的内容，其替代了传统的继电器电路，并且使逻辑控制和顺序控制实现了同步控制。开关量逻辑控制不仅能够用于单台设备的控制，同时也能够实现如生产线、组合机床等自动化流水线的控制。

2.2 控制模拟量

在工业生产过程中，会有很多无法预测的变量出现，如温度、速度等模拟量的产生，对工业生产的实际活动造成一定的影响。PLC控制技术的运用，使得模拟量能够实现数字化的转换模式，使得控制器能够对其进行有效的控制。

2.3 集中式控制系统

该控制系统主要是由一台功能强大的中央PLC坚实系统和多个设备组合而成，并且形成一个中央集成式的计算机控制系统。在该系统中，不同的设备之间能够通过适当的方式和运行顺序形成一个由中央PLC统一处理的程序，由此可见，这种集中式的控制系统相比单一的控制系统，具有成本低、运行效率高的特点。但是其也存在着一定的弊端，如果其中的某一个控制对象的程序需要改变时，则需要就将整个控制PLC控制系统停止运行，导致其他的控制对象也不得不停止运转。

2.4 分散控制系统

在该系统中，PLC控制系统中的每个控制对象都是分别处理的，而且每台PLC控制器之间都能够通过有效的信号传输而实现内部网络的连锁反应来完成控制任务，或者是由上位机将传输信号通过总线进行传递。在分散控制系统中，使用的机械控制方式是多台机械生产线控制的方法，在不同的生产线之间使用相应的数据进行连接，不同的控制对象有分别控制的PLC控制，如果其中的某一台PLC需要停止运转，不会对其他的控制器产生影响。近年来，随着科学技术的不断发展，能够将PLC与过程控制进行有效的结合，这样则更好的实现了底层控制任务。

2.5 运动控制

通过PLC技术能够实现对圆周运动或者是直线运行的有效控制。在控制系统中，传统的控制模式直接作用于传感器以及执行机构，而新型的控制系统则可以通过运动控制模块来实现。比如对于多轴位置控制模块以及可驱动步进电机的运用等，同时PLC也广泛运用于机器人、机床等多种控制系统中。

2.6 数据处理的運用

在PLC控制系统的数据处理中，具备了数据传送、转换以及运算等多种操作功能，并且能够有效的完成数据的采集与分析。这些数据被存储于系统中的存储器，对于设备的正常运转有着一定的参考价值，以此作为数据操作的依据。在存储器中的数据，能够通过PLC的通信功能传输到智能装置中，当前应用较多的是如过程控制等大型的控制系统中，需要的情况下，可以打印成表。

3 结束语

PLC控制系统结合了计算机领域和电气控制领域内最为先进的理论与技术，并且在功能指标方面处在不断的完善过程中，其将传统的PLC控制概念进行了全新的改进，使其在电气控制领域内发挥的更大的作用。

参考文献

[1]王文征，刘宗辉.PLC技术在机械电气控制装置中的应用探讨[J].价值工程，2014，（24）：27-28.

[2]寥常初.PLC编程及应用[M].北京：机械工业出版社，2015.

[3]邱公伟.可编程序控制器网络通信及应用[M].北京：清华大学出版社，2010.

（作者单位：唐山建龙特殊钢有限公司）