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機械電氣控制與自動化范文1
中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）07-0128-02
1 PLC技術
PLC是一種建立在計算機技術和自動技術基礎上的電子裝置，采用具有可編程序功能的存儲器，能夠進行內部各種運算，并借助模擬式或數字式的輸入輸出接口，對各種機械產生過程進行控制。它是計算機技術與自動技術有效結合的體現，在當下這個信息時代中具有良好的應用性，能夠更大程度的優化機械電氣裝置，提升機械電氣控制裝置應用水平。PLC技術是由CPU、存儲器、外設編程器、輸入出接口構成的，這使得此項技術具有多種優點，具體表現如下。
1）促進機電一體化的實現。PLC是通過計算機技術與自動技術有效結合后形成的一種電子裝置，其質量好且輕，不會消耗較大的功率，安裝與使用都非常的簡單，在電氣控制系統中應用能夠對其進行合理而有效的優化和完善，促使電氣控制系統向機電一體化的方向邁進。
2）適用于各種不同類型的電氣控制系統。PLC技術具有處理數據、預算數據等功能，能夠合理的應用不同電氣控制系統中的數據，達到優化機械生產的目的。另外，PLC還能夠有效的結合各種先進的科學技術對電氣控制系統進行優化，從而滿足機械工程發展的某些需要，以此來提高PLC的應用范圍。
3）抗干擾能力強。以往所用應用的機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用效果，無法有效發揮裝置的作用，相應的機械生產受到影響。但PLC技術的出現有效的彌補這一問題，因為它有效的利用大量集成電路技術，抵抗各種干擾，促使機械電氣控制裝置的性能提升，有效的進行機械生產，推動機械工程進步。
4）自我檢測。PLC具有良好的自我檢測功能，一旦其發生故障將會進行自我檢測，并自動報警，促使工作人員能夠及時發現PLC存在的故障，了解故障的原因，為更加準確的、合理的進行PLC維修創造條件。
總體來說，PLC是科學技術創新和發展的表現，其主要應用于機械工程中，作用于機械電氣控制裝置中，應用其多種優點對機械電氣控制裝置進行創新和優化，提高應用性，有效的應用于機械生產中，為促進機械工程更好的發展做出貢獻。
2 PLC技術在機械電氣控制裝置中的類型
PLC技術在機械電氣控制裝置中應用是非常有必要的，它彌補了以往機械電氣裝置存在的不足，使機械電氣控制裝置的應用水平有很大程度的提高。目前，應用于機械電氣裝置中的PLC技術主要一兩種類型存在，即FCS系統和DCS系統。
1）FCS系統。FCS系統的全稱是現場總線型控制系統，其是PLC技術在機械電器裝置中具體應用的形式之一，主要的作用是促使機械電器裝置實現智能化和自動化。通過PLC技術構建的FCS系統就是一種通信網絡，具有良好的應用性。因為，它是一種網絡點多、雙向的、總線式的一全新型的數字通信，可以為機械電器裝置提供良好的網絡環境，促使裝置具有良好的網絡進行數據傳輸和應用，從而優化機械生產?？傮w來說，FCS系統在機械專電氣裝置中主要是為其提供良好的網絡服務，促使裝置的功能在網絡支持下更加智能，并自動完成某些項目，進而提升裝置的應用效果。
2）DCS系統。DCS系統集散型控制系統。DCS系統是PLC技術在機械電氣控制裝置中應用的另一種形式。它在裝置中的作用主要是對機械電氣控制裝置進行分散式的控制，集中式的管理，最大限度的分離裝置中危險的部分，進而有效的監督與控制裝置。簡單來說，DCS系統的作用是保證機械電氣控制裝置安全、穩定、高效的應用。由PLC技術構成的DCS系統有效的利用計算機，促使DCS系統能夠準確的接受監測站、現場控制站等場所的信息，通過信息的收集、處理、整合等，使控制裝置達到最佳狀態，一旦裝置出現故障，將會在第一時間內獲知，并對其故障部分進行有效的分散，重新調整裝置，避免故障部分影響到整個裝置的正常運行。當然，要想DCS系統能夠在機械電氣控制裝置中充分的發揮其作用，需要保證組成此系統的通信總線、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，保證DCS系統的功能能夠正常的應用，為優化機械電氣控制裝置創造良好的條件。
3 PLC技術應用于機械電氣控制裝置的設計
為了保證PLC技術能夠有效的應用于機械電氣控制裝置，需要進行一項必不可少的工作，即設計。只有設計出最適合的、最佳的PLC技術在機械電氣控制裝置應用方案，再按照這設計方案進行PLC技術的應用，才能夠促使基于PLC技術的機械電氣控制裝置在機械生產中發揮重要的作用，為創造高質量的機械作出貢獻。
1）確定PLC技術的應用類型。確定PLC技術類型是進行基于PLC技術的機械電氣控制裝置設計的首要工作。此項工作是開展整個設計環節的基礎，確定PLC技術的應用類型是非常必要的。為了保證所選擇的類型適用于機械電器裝置中，需要結合機械電氣控制裝置的整體情況以及應用需要合理的進行選擇。但就FCS系統和DCS系統兩者來說，FCS系統的更為適合，其功能多、應用簡單、按照方便、靈活性強、造價低、能夠根據需要進行調整，是未來發展的一個趨勢。PLC技術應用類型的確定是一項非常謹慎的工作，需要全面的、深入的、詳細的、綜合的考慮和分析后，做出最正確的選擇。
2）原理圖的分析。構建基于PLC技術的機械電氣控制裝置原理圖是將整個設計思想實現在圖紙上，通過圖紙清晰明了的將整個設計展示出來，可以對設計進行分析和考慮，確定其是否存在與實際情況不符的部分，進而對整個設計進行調整。由于基于PLC技術的機械電氣控制裝置需要注意的關鍵點是主電路、控制電路、保護環節、信號等，在分析原理圖時注意加強這幾方面的分析，最大限度的提高整個原理圖的應用價值，促使其能夠為PLC技術應用于機械電氣控制裝置中做鋪墊。
3）PLC控制系統的設計選擇。PLC控制系統的設計選擇是整個設計環節的重點，保證這一部分設計的合理、有效、完整、規范至關重要。PLC控制系統的設計比較復雜，容易出現問題或遺漏某個細節，而影響整個設計效果，需要重新設計。為了能夠在有效的時間內設計出最佳的PLC控制系統，需要慎重的進行設計。筆者為了能夠有效的說明PLC控制系統的設計，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、氣動系統、攔包機、導料擺板等組成的，其工作原理是應用光電感應辨認煤炭裝箱的具體情況，應用PLC系統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完成。在進行煤炭分裝器PLC控制系統設計時從PLC控制系統在分裝器中的作用出發，合理的分析PLC控制系統在分裝器中發揮的功能，按照PLC控制系統各個功能應用步驟，進行PLC控制系統每個功能的設計，進而有效的將各個部分的設計組合在一起過程，構成完整的PLC控制系統。
4）通信網絡的設計。通信網絡設計是促使基于PLC技術的機械電器裝置實現智能化和自動化的關鍵。此部分的設計主要結合當前通信網絡的整體環境以及裝置對網絡的需求，從而進行通信網絡的設計，設計出以PLC總線為基礎的高層子網配置、中層子網配置以及其他支持通信網絡的子網配置。
4 PLC技術在機械電氣控制裝置的應用
對于PLC技術在機械電氣控制裝置的應用本文通過PLC技術在空氣壓縮機和選煤控制系統中的具體來說明PLC技術的應用效果。
1）PLC技術在空氣壓縮機中的應用。以往應用于煤炭生產中的空氣壓縮機主要是通過單片機和工控機來發揮機器的作用，但其應用效果不佳，常表現為監測不準確、容易受到干擾等情況，促使其對煤炭的生產效率有很大的影響。另外，傳統的空氣壓縮機在多很多方面都無法達到《煤礦安全生產剛要》的相關要求，不符我國法律的要求，容易出現安全事故?；赑LC技術的空氣壓縮機是通過為微機控制技術和自動控制技術來根據煤炭生產作業的實際情況對空氣壓縮機進行調整，進行實現安全的、穩定的、高效的、規范的運行。微機控制技術能夠通過收集溫度壓力變送器、斷水裝置等設備的信息，經過CPU處理，進而有效的分析煤礦生產作業的整體情況，發出指令，自動控制系統接收到指令后自動調整空氣壓縮機，使其按照需要進行有效的運用。
2）PLC技術在選煤控制系統中的應用。由于不同煤礦企業所應用的選煤控制系統不同。筆者就某煤礦企業所應用的SIMATICTI545模塊作為內核的選煤控制系統為例來分析將PLC技術應用到此系統后，系統應用效果是否會提高。應用模塊作為內核的選煤控制系統是由離心脫水系統、存儲裝運系統、原煤重介選矸系統等構成的，可以進行煤炭篩選、原煤分類、存儲、水處理、離心脫水，過濾雜質等，從而準確的進行選煤。將PLC技術應用到如此龐大的選煤控制系統中，需要采用底層PLC控制結合上位機監控的組合模式，合理而有效的設置在選煤控制系統。分別在集控系統的三個控制室中裝置PLC主機，并將原煤車間中的PLC主機設置為三臺主機中的中心，其他兩臺PLC主機都與其中心相連，并且兩個PLC主機之間不接觸，獨立運作。三臺PLC主機有效的收集集控系統的三個控制室中各個系統的信息，并最終都傳輸到原煤車間中的PLC主機中，通過CPU對所收集到的所有信息進行整合和處理，將整合后的信息傳輸到各個PLC主機中，再通過主機對構成所有構成集控系統的子系統進行自動控制，從而實現智能化、自動化、科學化的進行選煤工作。
5 結束語
PLC是集計算機技術和自動技術為一體構建出的一種先進的技術，能夠靈活的應用于各種不同類型的電氣控制系統中，促使電氣控制系統智能化和自動化，大大提高應用效果。本文從PLC技術的介紹開始，通過分析PLC技術在機械電氣控制裝置中的類型、PLC技術應用于機械電氣控制裝置的設計，進而詳細的分析PLC技術在機械電氣控制裝置的應用，筆者希望通過這樣一個順序能夠對PLC技術在機械電氣控制裝置中的應用有更為準確的了解。但筆者更加堅信隨著我國科學技術的蓬勃發展，PLC技術將會有很大程度的創新和優化，在機械電氣控制裝置應用，將會大大提高機械電氣控制裝置的應用效果。
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機械電氣控制與自動化范文2
【關鍵詞】數控機床；電氣控制系統；設計
數控機床電氣控制系統能夠實現機械制造加工過程參數的自動化控制，而數控機床電氣控制系統的設計是更好實現機械制造加工過程參數控制的重要工作。隨著現代社會科學技術的逐漸發展，工業生產過程也逐漸趨于自動化與智能化，機械制造行業作為當前社會加工制造行業中十分重要的組成部分，機械制造加工過程的自動化對于當前我國工業自動化水平的提升具有十分積極的作用，因此，積極探究數控機床電氣控制系統設計的重要意義以及數控機床電氣控制系統設計的過程具有十分重要的意義。
1.數控機床電氣控制系統發展的重要性分析
電氣控制系統是數控機床工作的核心，隨著現代社會工業水平的逐漸發展，數控機床電氣控制系統設計的重要性越來越凸顯，但是，目前，我國數控機床電氣控制系統設計思路以及技術都還相對落后，而國際上數控機床電氣控制系統設計過程中先進的技術以及先進的理念都被嚴格的保密，這對于我國數控機床電氣控制系統設計水平的提升十分不利。隨著當前社會科學技術的逐漸發展，社會生產活動中所需要的機械設備性能越來越復雜，機械生產的精確度要求越來越高，數控機床電氣控制系統設計的水平是機械制造工藝技術水平提升的重要前提與基礎，因此，在當前社會對于機械制造行業要求逐漸提升的社會與科技形勢之下，積極探究數控機床電氣控制系統設計水平提升的途徑以及有效措施對于我國工業水平的進一步提升十分重要。
2.數控機床電氣控制系統設計過程分析
2.1 數控機床電氣控制系統的硬件設計
數控機床電氣控制系統硬件設計主要分為監控電路設計、急停保護電路設計、電源電路設計、交流進給傳動電路設計、交流主傳動電流設計五個方面。
數控機床運行過程中存在一定的風險性，為了保證操作與生產人員的人身安全，監控電路與急停保護電路的設計是必要的工作。監控與急停保護電路設計的主要作用是檢測機床的壓力，在數控機床監測數據異常的情況下緊急終止運行。監控與急停保護電路能夠實現對數控機床運行中全部數據的準確監控，當數控機床運行過程部分參數異常時，其還能夠實現自動化判斷，分析數控機床能否正常運行，若數控機床參數異常不能夠正常運行，則監控與急停保護電路會及時發出警報，從而保證數控機床運行過程的安全性與穩定性。
數控機床運行的核心就是電源電路的設計。數控機床電源電路的設計過程需要嚴格遵循數控機床電氣控制系統設計參數的相關標準，并結合數控機床的實際生產要求以及生產性能對電源電路進行合理的設計與安裝。數控機床電源電路設計中最重要的兩個問題就是伺服驅動模塊的設計以及電壓的設置。數控機床伺服驅動模塊一般需要安裝220V的伺服變壓器，并且需要科學的設置伺服驅動模塊與風機。數控機床電氣系統中不同的模塊，其需要的工作電壓也是不相同的。數控機床電氣控制系統中各模塊工作電壓的科學設置十分重要。數控機床硬件系統中接觸器一般由110V的控制變壓器供電，而數控機床電氣箱冷卻機以及電機一般由220V 電路供電。數控機床電源電路中，根據不同模塊工作電壓的需求需要設置不同的供電電壓，否則，數控機床則不能正常運行。
交流進給傳動電路的設計中最重要的就是指標參數精準度的控制。交流進給傳動電路是數控機床運行過程中切削工作直角坐標中心定位的依據，交流進給傳動電路設計過程中，對于數控機床控制指標精準度的提升可以大大提升數控機床進行機械制造生產的精確度，提高機械儀器設備生產的質量。交流進給傳動電路為了實現對數控機床操作速度以及操作位置的準確控制采用了半閉環控制設計，且同時，通過副直聯驅動對數控機床滾珠絲杠與伺服電機連接，大大提升了交流進給傳動電路運行的準確性以及可靠性。
交流主傳動電路的設計標準是數控機床運行的高效性與穩定性。數控機床運行效率的主要影響因素就是數控機床刀具操作過程的效率，刀具操作效率越高，數控機床運行效率也就越多高。而數控機床刀具操作的效率有受到轉矩與軸功率的影響，因此，在交流主傳動電路設計過程中，需要根據數控機床的生產能力設置科學合理的刀具操作參數，保證刀具自動裝卸工作的高效進行，提升刀具操作的效率。
2.2 數控機床電氣控制系統的軟件部分設計
數控機床電氣控制系統軟件部分設計的主要內容有兩部分，分別是參數的設置以及PLC程序的設置。數控機床的正常運行主要是通過PLC設置參數并執行機械加工的。PLC 是能夠進行自由編程的控制器，其可以根據數控機床的功能以及結構設置數控機床進行機械生產加工過程的相應參數。在數控機床電氣控制系統中，PLC能夠根據電氣控制系統的實際工作需要以及工作內容對電氣控制系統的驅動參數以及工作參數進行相應的設置以及調整，從而實現電氣控制系統的正常功能與操作。PLC程序的設計是數控機床電氣控制系統設計中最重要的工作。PLC 程序分為低級程序與高級程序兩部分，電氣控制系統劃分不同的模塊，并根據各模塊作用以及功能的不同選擇相應的程序操作，高級程序與低級程序協同操作實現PLC程序對數控機床控制系統的準確控制。
結束語：
數控機床電氣控制系統設計效果的提升對于機械制造生產行業的發展具有決定性的作用，因此，積極分析數控機床電氣控制系統設計的重要性以及提升途徑，對于機械制造行業的發展十分重要。
參考文獻：
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機械電氣控制與自動化范文3
關鍵詞：PLC；自動控制；電氣控制
引言
我國一直以來是一個煤礦大國，最初的能源形式主要是煤礦資源，風機是煤礦四大件之一。風機的安全可靠程度以及電氣控制自動化的程度，在一定程度上影響著煤礦生產的整體自動化和安全。為了推動煤礦產業的快速發展，必須要加強對煤礦風機自動化、電氣化的控制。新技術在快速的發展，現在技術必將取代傳統的技術，接觸器控制逐漸被PLC所取代，為整個行業注入了新鮮的血液。
1機械手的相關介紹
1.1傳統機械手
隨著技術的快速向前發展，工業自動化發生了天翻地覆的變化，在發展的過程當中，機械手的優勢逐漸顯現出來。機械手的整體結構較為靈活，在運轉的過程當中性能非常穩定，工作時定位的精度比較高。機械手逐漸涉及到了許多領域，比如說軍事、重工業、高科技領域、醫療保健和輕工業，在這些領域當中推動了不同領域的快速發展。機械手的廣泛使用，使自動化和智能化提上了進程，傳統的機械手大多都是繼電器控制，在使用的過程當中控制裝置非常落后。傳統的機械手在運轉的過程當中性能不穩定，非常容易受到外界的干擾，并且在維修和養護的過程當中，也會出現許多的困難，隨著技術的快速發展，傳統的機械手逐漸被淘汰。
1.2現代機械手
現代的機械手控制系統應用了現代科技的許多特點，電氣自動化行業最廣泛應用的就是可編程控制器。PLC就是可編程邏輯控制器，PLC是一種工業控制裝置，這種控制裝置涉及到許多計算機技術。現在是一個大工業的環境背景，涉及到許多數字運算操作，電子設備大多數也是由數字運算來進行操作的，PLC就是在這種背景之下產生并廣泛應用的。如果想要對內存進行編程，同時還可以對編程進行順序執行，就必須使用PLC技術。PLC技術當中應用了大量的數字模擬輸入和輸出，通過這種操作方式，可以對機械和工業生產的流程進行全面的控制。PLC技術廣泛應用于現代機械手當中，兩者之間的優勢相互結合，共同推動了工業化的穩定可持續發展。
1.3PLC機械手的特點
機械手當中大量的應用了PLC技術，同時還具備了電氣控制設備，獨特的優勢為PLC機械手在行業中的發展奠定了夯實的基礎。傳統的繼電器機械手和PLC機械手相比較，PLC機械手的可靠性以及抗干擾能力比較強，PLC機械手應用的集成電路是現代化大規模的，生產工藝流程也非常嚴謹、科學、有序化。PLC機械手將先進的抗干擾技術應用于內置的電路當中，使得機械設備在運轉的過程當中具有較強的穩定性。隨著技術在不斷的發展和完善，PLC技術通過多年的發展積累了許多完善的經驗，如今已經逐漸發展成了一個較為完整的現代化體系。PLC技術適用的范圍越來越廣泛，在不同規模的工業控制系統當中都應用了PLC技術，如今已經涉及到了數控領域。
2PLC的特點
2.1系統結構兼具大型化和小型化
在不同的應用領域當中，會選擇不同的可編程控制器，PLC之所以廣泛應用于許多領域，是因為PLC的體積比較小、重量比較輕、功率比較低，在具體的安裝使用過程當中非常簡便。PLC的運算速度和數據容量比較高，在應用于一些領域當中，可以滿足單位企業對于規?；?、自動化和產業化的高級需求。
2.2操作方便、使用簡單
PLC的連接裝置非常簡單，編輯過程和圖形按鈕的含義，大部分和繼電器的電路圖一樣。PLC在具體的應用過程當中，相關的工作人員能夠快速地對基礎操作進行掌握，PLC開關量邏輯控制比較薄弱，工作人員通過掌握大量的PLC基礎知識，可以對自動化電氣控制中的編寫語言和使用方式進行熟練的掌握。PLC技術發展到現在，具有了更為廣泛的應用領域，已經不僅僅應用于電氣控制場合。
2.3抵抗干擾能力較強
PLC技術當中具有大規模的集成電路，在外界因素抗干擾能力方面，最主要的體現是在集成方法和工藝方面。不同的設計方法融入到了技術當中，共同提高了PLC的抗干擾能力，這是傳統的機械手所不能夠具有的性能。在惡劣的工作環境當中，PLC也可以得到正常的運轉，結合工作的相應具體情況，對軟件進行全面的編寫以及自動的檢查，起到智能化的自我保護作用。
3PLC的基本工作過程
計算機應用技術、通信技術以及自動控制技術的綜合體現就是PLC，計算機的微處理器就是工作狀態下的基本硬件。PLC在具體的工作當中，就是以下的幾個流程：對于現場的信息要進行及時的收集和準時的輸入，根據不同控制系統內置軟件程序的要求，對指令進行提前的編寫。這樣可以對現場的信息進行全方位的掃描，可以在輸出中進行信息的收集和輸入。對于指令的特定功能運行，必須要先實現一些功能設定，系統會自動的對用戶進行篩選，不同的程序指令會進行不同的掃描方式，這樣可以對現場的具體情況進行計算，更加了解現場的運行狀態。對于控制系統的信號要進行仔細的記錄，在記錄完成之后要進行準時輸出。系統一旦對信號進行收集之后，需要對這些獲取的數據進行一個計算和判斷，將所得出的結論輸出到系統控制主機上。系統就會通過主機去發射響應信號的指令，從而就會對相關的設備進行高效的控制。當以上所有的指令完成之后，系統會自動地展開新的控制程序，這些控制程序的細節都是重復了，一個周期之內會涵蓋所有的執行指令。
4基于PLC的風機電氣自動化控制系統功能需求分析
在煤礦安全生產的過程當中，主扇風機自動監控系統起著非常重要的作用，主扇風機自動監控系統主要分為兩個部分，一部分是風機各種參數的精準測量，另一部分就是風機變電站的監控。電氣自動化控制系統應用PLC，可以實現許多功能。實時檢測通風系統當中，包含全壓、甲烷濃度、風速、動壓、靜壓以及風量，這些參數在通風系統當中都會得到精準的測量。對于風機的變量參數也會進行精準的檢測，檢測過程當中每一臺風機都要進行檢測，其中會包含功率因數、電壓、有功功率、電流、無功功率這些參數。對于測風機的前軸溫度以及后軸溫度，都要定期定時進行檢測，前軸振動情況和后軸振動情況，在檢測之后將數據進行進入記錄歸檔。如果在檢測的過程當中，發現測風機前軸振動和后軸振動的頻率超出正常范圍時，相關的機械設備就會進行自動的報警。風機通風系統的具體運轉情況要進行模擬，在模擬的過程當中會出現各種各樣的問題，對于這些經常出現的問題，要在日常的預防工作當中進行探討。
5基于PLC的自動化電氣控制應用系統設計與實現
5.1系統構成設計
可編程控制器能夠和變頻技術進行良好的結合，實現主扇風機的主體控制。變頻調速的主扇風機和PLC技術是控制系統的基本構成，當主扇風機的速度發生變化時，電動機的運行臺數也會發生變化，在整體上就形成了閉環控制系統。將傳感器設置在主扇風機的周圍，可以對相關的數據進行實時的監測，對于主扇風機的具體運轉狀態和情況進行掌握。監測傳感器所記錄的相關數據，通過系統的分類和記錄可以向PLC進行傳輸，PLC會對這些數據進行系統分析，在對數據進行分析的過程當中，如果發現數據存在著問題，就會立即制定相應的策略對數據進行控制。PLC控制著主扇風機變頻調速控制系統，動力控制線路、變頻器、速度傳感器以及PLC都是其中的組成部分。
5.2PLC程序的設計實現
PLC的輸入數據總量由監控系統進行識別，功能板塊一般使用的是STEP7，電流模擬量一般是通過傳感器進行識別，其中會涉及到一些代表溫度和壓力的數據，這些數據通過專門的識別系統可以轉化成數字量。風機和電動機要經常進行維修，只要檢查和維修的位置是檢測盒。系統當中最經常出現的故障就是檢測傳感器，檢測傳感器受到的干擾因素非常多，在檢測的過程當中，如果檢測數據超過了相應的設定范圍，PLC裝置就會自動報警。相關的機械設備就會對故障進行記錄，故障診斷子程序就會自動的運行，相應的符號轉化成數字量之后，可以和原有的設定值進行對比。通過一層層的檢查和系統識別，就可以真正的判斷傳感器是否存在故障，有些時侯不會超出設定的范圍，但是得到的數據會非常接近，這個時候就需要對傳感器進行整體的檢修。在模擬輸出量的過程當中，最頻繁的取值范圍就是5毫安～15毫安，當檢測的數據超出設定范圍之后，就表明PLC和傳感器當中存在著連接問題。如果說數字低于設定的范圍，PLC和傳感器當間也存在著問題，只不過問題存在的位置不同，這時極有可能問題是出現在位機上。系統當中的故障診斷程序，可以有效幫助維修人員，維修工作人員在對系統進行維護的過程當中，經常會出現一些錯綜復雜異常的數據。
6基于PLC的風機自動化電氣控制系統的設計與實現
6.1基于PLC的硬件控制系統設計
變頻技術和可編程控制器相互的結合，可以高效地對主扇風機進行控制，通過對主扇風機的速度進行調控，可以對電動機的運轉臺數進行調整。主扇風機處于閉環控制當中，在主扇風機工作的周圍會布置相應的傳感器，這些傳感器也會對設備的工作狀態進行記錄。傳感器對于設備的監控具有實時性，可以有效地保障設備安全運轉，PLC還會對系統進行整體的設計。主扇風機的變頻調速控制系統是由PLC控制的，系統采用的工作方式一般都是循環式，可以有效地對變頻器進行控制和調整。
6.2PLC程序的設計實現
系統程序和用戶程序是PLC軟件系統的兩大組成部分，通過程序語言將翻譯落實到工作當中，這一點是通過系統程序來實現的。通過PLC相應的程序語言編制，可以對用戶程序進行控制，時刻對應用程序進行現場的監控。PLC輸出量在監控系統當中，只是對于數字量進行識別和監控。電動機和通風機要定時的進行保養，工作當中運轉一段時間之后，就需要對整體開展預防性的檢查，確保機器設備在使用的過程當中不會出現故障。傳感器在運轉的過程當中，有時會引起數據的異常，這時就需要對傳感器的其他連接位置進行檢查，從而可以篩選出故障發生的位置，PLC可以在程序設計上得到很好的實現，有效實現自動化電氣控制。
7結束語
隨著技術的快速向前發展，工業自動化發生了天翻地覆的變化，機械手逐漸涉及到了許多領域，在這些領域當中推動了不同領域的快速發展。PLC就是可編程邏輯控制器，PLC是一種工業控制裝置，涉及到許多數字運算操作，可以對編程進行順序執行。傳統的繼電器機械手和PLC機械手相比較，PLC機械手的可靠性以及抗干擾能力比較強，隨著技術在不斷的發展和完善，在不同規模的工業控制系統當中都應用了PLC技術。
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機械電氣控制與自動化范文4
關鍵詞：PLC技術；機械電氣控制裝置；設計；應用
0.引言
PLC（可編程控制器），主要是一種以計算機微處理器來作為其主要運行平臺，并整個過程中采用計算機技術、通信技術以及自動控制等技術的綜合性運用來實現控制器的一種，因此通用性非常強。同時在PLC內部的微處理器本身非常復雜，不過在其實際的運用過程當中，即使并不清楚微處理器內部的構造，也能夠真正有效的加以運用，所以PLC具有著超強的適應性。不過，PLC最初研發出來主要也是為了能夠將其當作繼電控制系統方面的替代品來加以應用，因此具有的應用范圍覆蓋得越來越廣。主要依靠其高強度的自診及抗干擾能力促使其在整個電氣控制系統當中真正有效的改善了起系統方面的安全可靠性，并且其最為常用的故障也獲得了非常有效的控制。
1.PLC技術的主要類型
1.1 DCS集散型控制系統
這一系統也是PLC技術應用在機械電氣控制裝置的形勢體現，主要發揮出了對機械電氣控制裝置的分散式控制作用，通過這種集中式的管理，直接最大限度的分離出在機械電氣控制裝置當中最為危險的部分，并據此來做好真正有效的監督與控制。通常來說，DCS系統本身所發揮出來的作用也是為了能夠保障其機械電氣控制裝置的安全穩定性，以此來實現其高效的應用。同時PLC技術組合而成的DCS系統能夠通過計算機來促使DCS系統非常準確的接受到來自監測站以及現場控制站等多方面場所帶來的信息。通過將這些信息的有效處理及整合，真正實現相應控制裝置能夠達到最佳的發展狀態。而且一旦這種裝置產生故障時，這一系統也將會第一時間獲知信息，并以此來分散相應的故障部分，自動調整相應裝置，以此來避免其故障部分直接對整個裝置產生影響。不過要想真正促使DCS系統能夠在機械電氣控制裝置中發揮出其本身具有的作用，首先就必須要保障這項系統的顯示單元、通信總線以及控制單元等多個方面真正組成非常完好的結構部分，從而保障DCS系統所具有的功能能夠正常的發揮和應用。
1.2 FCS現場總線控制系統
FCS本身也是PLC技術應用在機械電氣裝置當中的重要形式之一，其所具有的主要作用還是為了能夠真正有效的保證機械電氣裝置實現其自動化和智能化的發展。并以此來通過PLC技術直接構建出具有良好應用性的通信網絡。因為這種網絡本身具有雙向性的特點，并且其本身也是一種全新的數字通信形式，能夠直接為機械電氣裝置提供非常良好的網絡發展環境，最終促使相應裝置能夠在良好的網絡環境下進行應用和傳輸，并最終實現機械生產的優化效果。不過，從整體而言，FCS系統本身在機械化的專電氣裝置當中，主要也能夠直接為其提供出更加良好的網絡，從而以此來促使相應的裝置功能能夠在網絡環境下變得更加趨向于智能化的發展，并以此來自動完成相應的項目，實現裝置應用效果的有效提升。
2.機械電氣控制裝置應用PLC技術的設計實現
2.1 明確PLC技術的應用類型
對PLC技術類型的確定是機械電氣控制裝置設計實現的主要工作，同時也是整個設計環節實施的重要基礎。所以PLC技術應用類型的明確對于機械電氣控制裝置來說非常重要。同時為了能夠保證其所選擇好的類型能夠真正適用在機械電器裝置當中，就必須要充分的結合機械電氣控制裝置所具備的整體性情況，因此就必須要進行科學合理的優化選擇。不過從FCS和DCS系統的總體性來看，FCS系統具有諸多優點和功能，方便靈活、造價低，并能夠根據其自身的需求來進行調整，因此明顯更加的適合，必然將成為未來發展的主要趨勢。不過，需要注意的是，PLC技術類型的確定必須要謹慎，要經過全面深入的分析之后才能做出選擇。
2.2 分析原理圖
以PLC技術機械電氣控制裝置的原理圖主要目的是為了能夠將其整個的設計思想真正實現的圖紙之上，并直接通過圖紙的形式來清晰明了的展示出整個的設計，并針對相應的設計做出非常合理的考慮和分析，以此來確定好其是否能夠和實際情況相符合，并以此來對整個設計工作進行有效的調整。不過，在這整個過程當中必須要注意在控制電路、主電路以及信號多個方面，以此來真正有效的提升整個原理設計圖所具有的應用價值，最終促使PLC技術能夠真正的應用在機械電氣控制裝置當中。
2.3 PLC技術控制系統的設計
PLC控制系統的設計師整個設計過程當中的重點，所以保證此項設計工作的科學、合理及規范性顯得極為重要。不過由于PLC控制系統在設計的過程當中較為復雜，所以在細節方面很容易出現遺漏性問題，從而直接影響到整個的設計效果和環節，所以必須要重新進行設計操作。這樣才能真正保持在有效的時間當中設計出做好的PLC控制系統，所以整個過程必須要慎重?？梢試栏癜凑誔LC控制系統所需要具備的功能作為設計步驟，以此來針對每個功能的設計，從而真正有效的實現將各個部分的設計效果充分的結合在一起，最終構成完善的PLC控制系統。
3.PLC技術在電氣控制裝置中的應用
3.1 控制模擬量
主要是指在工業的生產過程當中，相應的溫度及速度等方面都很容易直接產生相應的變量，每次產生都將直接對工業的生產造成嚴重的負面影響效果。應用PLC技術就能夠真正有效的解決這一問題，其本身主要也是通過相應的數字化轉換模式來進行模擬量的轉換，最終實現對其變量的有效控制。
3.2 控制開關量邏輯
這本身是PLC技術應用得最為廣泛的領域，以PLC來直接代替傳統的繼電器電路，并在開關量的邏輯控制技術當中直接實現其順序和邏輯方面的有效控制。不過針對開關量的控制技術不但能夠直接用來控制相應的單臺設備，同時也可以直接控制組合式機床以及相應的生產線等等。
3.3 應用在集中式控制系統當中
集中式控制系統本身就是有著超強功能的PLC中央系統以及其他類型的設備，通過這些設備之間的合理有效運行，并結合相應的組合方式來直接形成某種處理程序。結合集中式控制系統的主要構成能夠清晰的知道這項系統本身和單一的控制系統在成本方面顯得更加的低廉，因此其運行的效率也就更高。不過，在這項系統當中也存在著某種缺陷，比如需要改變整個控制系統當中的單一控制對象時，就必須要事先停止系統的整體運行，否則將對整個生產過程造成直接的影響。
例如多泵切換恒壓供水系統就是這種控制原理，其控制要求如下圖1所示：
圖1 多泵切換恒壓供水系統
控制步驟主要有以下三個方面（1）用轉換開關實現手動、自動的切換。（2）手動時由按鈕分別控制2臺電機的啟動、停止。（3）自動時，變頻器一控二異步切換，先用變頻器控制M1啟動調速，當變頻器達到50HZ時延時1分鐘水壓力還在下限，把M1切換到工頻運行，而變頻器控制M2啟動調速；壓力上升，當壓力到達上限，延時30秒鐘水壓力還在上限，電機M1停機；當壓力降至下限時，又使電機M2頻率為50HZ，延時1分鐘水壓力還在下限，把M2切換到工頻運行，而變頻器控制M1啟動調速。如此反復使水壓恒定。停止時，M1和M2同時停機。（4）自動時，可用觸摸屏來控制啟動和停止，并能直接設置管道的壓力值
3.4 應用在分散控制系統當中
PLC技術在分散控制系統當中必須要將所有控制對象進行分離，并直接促使PLC相互之間可以結合某種信號來直接傳輸其網絡內部的連鎖反應，從而以此來完成相應的分散控制任務。由于分散控制系統需要結合多種不同的生產線來進行數據的有效連接，所有就必須要采用多臺機械進行生產線的有效控制。不過因為每個控制對象都是由不同的PLC進行控制，所以即使某臺運轉出現故障，也不會影響道其他生產線的正常運行。所以應用在分散式控制系統當中就必須要努力的將其和過程方面的控制有效的結合起來，最終實現高效的控制任務。
4.結語
綜上所述，通過對PLC技術在機械電氣控制裝置當中的類型選擇、應用設計實現以及實際的應用范圍等多個方面加強了對PLC技術應用在機械電氣控制裝置當中的作用和效果，發現PLC技術在機械電氣控制裝置當中效果顯著，且具有非常廣闊的發展空間。
參考文獻
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機械電氣控制與自動化范文5
關鍵詞：采煤機；電氣控制系統；應用
前言
煤炭是一種重要的能源，所以煤炭資源的開采工作也顯得至關重要，為了能夠對煤碳資源進行有效的開采，人們開始對礦山機械加以充分的利用，通過對于采煤機等礦山機械的有效利用，大大地提高了煤礦開采的效率，但是當前對于煤炭的需求量也在進一步地增大，僅僅依靠傳統的采煤機已經不能夠很好地滿足生產的需要，因此當前將電氣控制系統引入了采煤機之中，對于電氣控制系統的引入可以使得采煤機更為穩定的運行，大大地提高煤炭開采的效率，所以對于采煤機電氣控制系統進行研究是非常有必要的。
1 采煤機電氣控制系統的結構特點
采煤機電氣控制系統的控制對象就是采煤機，這是一種復雜的重型機械設備，而且它還會發生實時的運動，采煤機的工作環境也較為特殊，不像其它普通的機械，采煤機往往需要在地下開展工作，由于伴隨著采礦工作的開展，采煤機也需要不停地運動，所以采煤機電氣控制系統的各部分之間必須要有相互作用的反饋調節，因而也就對系統的實時性提出了非常高的要求。
采煤機電氣控制系統可以分為集中控制系統和分布式控制系統。一般而言，傳統的集中控制系統都是通過對現場總線技術的利用來將各個節點所收集到的信息進行傳送，在這些信息傳送到控制計算機之后，由計算機做出決策，然后再將決策信息傳輸至各個執行裝置，通過這些裝置來完成相應的操作。而分布式控制系統則進一步強化了系統的可靠性，現場控制信號的走線更為簡潔，這樣更加便于控制對象的結構設計。在當前的煤礦開采業中，往往都是使用的分布式電氣控制系統，分布式電氣控制系統能夠更好地滿足煤礦開采的需求。之所以廣泛地在采煤機中應用分布式電氣控制系統，主要原因就在于該系統具有一系列優勢。
2 分布式控制系統的組成
系統組成包括主、從控制器、信號采集模塊、新型遙控系統、變頻器控制系統、故障自診斷系統等部分構成。各部分之間全部通過CAN總線進行通訊。
3 分布式電氣控制系統的特點
（1）使用高性能32位、150MHz處理器的控制器，內部所有模塊都有防短路并具診斷功能的數字及模擬輸入輸出口，為實現與其他智能單元的數據交換還備有多種通訊接口（如RS232、485、CAN等），使得采煤機各個功能部件的設計更為簡單，并且本身這些控制節點的設計就具有相對獨立的特征。（2）通過對分布式控制系統的應用，也進一步地簡化了采煤機內部的控制連線。高速CAN總線網絡（速率可達250kB/s），主控制器與從控制器、各控制器與各數據采集模塊之間全部采用CAN總線進行連接與通訊。只需要兩根線就可以將所有設備進行連接。使得系統的穩定性、可維護性得以提高，而且也進一步降低了設計難度。（3）分布式控制系統有著較強的適應性，能夠在不同類型的采煤機上進行使用，所以使得設備的成本也得到了有效地降低。
4 采煤機分布式電氣控制系統的特殊要求
采煤機的性能對于采煤的效率有著非常重要的影響，但是能夠對采煤機性能產生影響的因素非常之多，所以為了有效地保證采煤機的性能得以正常的發揮，對于采煤機電氣控制系統也提出了更高的要求。
（1）由于采煤機的工作場所是井下，所以其工作環境是較為惡劣的，而且在井下還存在著大量的易燃易爆炸的氣體，所以在對系統進行設計的時候，必須要考慮防爆方面的要求，防爆特性是采煤機電氣控制系統所必須要具備的一個性能，同時采煤機電氣控制系統如果具有防爆性能，也能夠更好地保證采礦的安全。（2）隨著我國科學技術的不斷發展，在采煤機中開始廣泛地應用電牽引技術，對于電牽引技術的應用雖然在一定程度上提高了煤礦開采的效率，但是同時也使得控制系統出現故障的概率大大地提高，而且如果控制系統出現故障，維修工作也十分的困難，這時也會使得生產的效率降低，而且還會對工作人員的人身安全造成威脅，所以在對系統進行設計的時候，必須要對軟硬件系統進行深入的研究，這樣才能夠盡可能地避免故障對其所造成的影響。（3）當前采煤機的自動化程度也得到了有效的提高，所以當前對于采煤機的功率要求也更加的高，因此在對采煤機電氣控制系統進行設計的時候，必須要考慮到對于采煤機功率的影響，只有有效保證采煤機的功率，才能夠使得電氣控制系統得到更好地發展和應用。（4）由于采煤機的工作環境較為惡劣，所以采煤機電氣控制系統也會面臨這些惡劣的工作環境，而整個控制系統是由硬件系統和軟件系統共同構成的，因此就必須要保證系統的耐用和堅固，所以應用的控制器具有堅固耐用的鋁壓鑄殼體（防護等級IP65），達到安全性的抗電磁干擾及機械應力時的防護作用，能適應惡劣環境條件和極端工作溫度（-40℃±85℃）。具有體積小、可靠性高、抗震性能高特點，保證整個電氣系統的穩定性。（5）由于不同的客戶對于電氣控制系統的性能要求有所不同，所以在對系統進行設計的時候，必須要考慮到用戶的特殊需求，保證其軟硬件能夠得到靈活的配置。
5 結束語
在采煤機中對電氣控制系統加以有效地應用，可以使得采煤的效率大大提高，但是在對控制系統進行設計和應用的過程中，必須要注重結合礦井以及采煤機的實際情況來對相應的軟硬件進行選擇，同時也應該進一步提高系統的抗干擾能力，這樣才能夠使得電氣控制系統得到更好的應用，提高煤礦開采的效率，促進我國煤礦開采業的進一步發展。
參考文獻
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機械電氣控制與自動化范文6
文獻標識碼：B文章編號：1008-925X(2012)07-0013-01
摘要：
現代化工業生產中最常用的工具是電氣自動化設備。它不僅減少體能操作的工作難度，而且能大大提高各企業生產過程中的綜合效率。所以為了電氣設備的使用性能長期保持良好的狀態，對電氣自動化設備采用非常嚴格的測試，能讓電氣自動化設備利用更長的時間，從而保障半導體器件的電氣傳動及自動化控制設備的可靠性。
關鍵詞：電氣自動化設備；可靠性；認識
現代社會，人們對產品質量的要求越來越高，產品質量是企業的生命，產品質量的好壞直接影響到產品價值能否實現。人們越來越重視其所購買產品的安全性、可靠性、經濟性等性能。產品可靠性和安全性往往被排在了前列。特別是大型成套設備人們十分重視其安全性與可靠性。購買者認為可靠性越高故障發生的次數和概率就小。維修費用和成本就較低,設備的安全性也能夠得到保證。加強對電氣自動化設備可靠性的分析與研究能夠引起相關企業對設備可靠性的重視，進而有助于提高電氣自動化控制設備的產品質量。
1電氣自動化控制設備可靠性的現狀
電氣自動化控制設備的應用越來越廣泛，技術相對而言也變得越發成熟。但是由于行業不同，其工作環境也不同，因此電氣自動化控制設備要面臨著各種各樣的工作環境，對電氣自動化控制設備的使用非常不利，也使得電氣自動化控制設備出現各種各樣的狀況。同時，機械作用力在日常工作中也影響著電氣自動化控制設備的使用，沖擊振動以及過大的離心加速力等，都對電氣自動化控制設備造成了一定的影響和破壞，影響著其可靠性。人員因素的影響也使得電氣自動化控制設備可靠性受到了不同程度的影響。雖然電氣自動化控制設備工作的時候不需要人或者只需要少數人，但是還是需要有人監控其工作，而且一般其操作比較復雜，難度很大，如果人員素質低下，很容易出現事故。總的來說，電氣自動化控制設備可靠性相對而言還比較好，但是也出現了一定的事故，有待加強。有的電氣自動化控制設備元件來自不同的生產廠家，其性能的差異也造成了電氣自動化控制設備可靠性的降低。此外，還有某些小企業的電氣自動化控制設備管理體系存在缺陷，甚至出現零部件進廠時沒有進行有效的檢查之類的缺陷，或者是迫于市場的惡性競爭的壓力，廠家不顧質量購買價格非常低的元器件，使得電氣自動化控制設備可靠性有所下降，使用壽命也大打折扣。
2控制設備的可靠性相關因素分析
2.1電氣控制設備工作環境。
電氣設備所處的工作環境多種多樣。影響控制設備可靠性的因素有氣候條件、機械作用力和電磁干擾。氣候條件中溫度、濕度、氣壓、鹽霧、大氣污染等因素,能使控制設備的電氣性能下降、溫升過高、運動不靈活、結構損壞,直至癱瘓,不能正常工作。機械條件是指電氣設備在不同的運載工具中使用時出現的問題,比如振動、沖擊、離心加速度,元器件會在這些過程中損壞失效或電參數葉的改變都能使其損壞,原因還包括結構件斷裂或原件變形過大以及金屬件的疲勞破壞等。
2.2電氣控制設備的使用及維護。
在電氣控制設備運作過程中，操作人員不按照具體流程進行操作,對控制設備不適當的操作或者是維護和保養人員對電氣控制設備沒有及時進行保養和維護,均會導致了控制設備可靠性指標的降低。
2.3控制設備關鍵元器件質量。
電氣控制設備關鍵元器件的質量水平也是影響電氣設備可靠性的重要因素。目前元器件生產廠家眾多,質量有好有壞,因此控制設備可靠性指標偏低。在小企業中,管理體系缺陷,零部件進廠檢查不能得到有效實行;同時,市場中的惡性競爭,導致元器件價格相對低廉,企業不顧質量的采購,使得控制設備可靠性指標偏低,使用壽命大打折扣。
3電氣自動化控制設備可靠性對策
要根據電氣自動化控制設備的特點，制定相應的方案和措施來提高電氣自動化控制設備的可靠性。要保證電氣自動化控制設備可靠性就必須從元器件的正確選擇與使用、散熱防護以及氣候防護等方面著手，提高電氣自動化控制設備的可靠性。
3.1控制設備的設計階段。
要對產品與零部件技術條件進行研究，在分析產品設計參數的基礎上，研討和保證產品性能和使用條件，以便能夠合理制定設計方案；其次，設定產品結構形式和產品類型還要考慮產品的產量。因為生產批量的規模直接受到產量的大小的影響，生產批量不同決定著不同的生產方式類型， 因而其生產經濟性也不同。同時，還需要在保證產品性能的條件下，充分運用價值工程觀念，研究出最經濟的生產方法進行零部件設計。這就要求在滿足產品技術要求的條件下，選用最經濟合理的原材料和元器件，以求降低產品的生產成本。此外，還需要周密設計產品的結構，全面構思，使產品具有良好的操作維修性能和使用性能，將設備的維修費用和使用費用降到最低。
3.2設備生產可靠性。
必須保證設備中的零部件、元器件有盡可能少的品種和規格，最好能夠使用由專業廠家生產的通用零部件或產品。在進行電氣自動化控制設備零部件采購時，應該要立足于設備的實際需要技術條件和加工精度要求，不能毫無根據地追求高精度，應該盡可能使用國產材料和來源多、價格低的材料。只要能夠保證滿足產品性能指標要求，為了經濟原則，應該使其精度等級應盡可能低，使用更加簡單化的裝配，力求減少裝配工人的體力消耗，盡量不搞選配和修配，以便能夠實現自動流水生產。
3.3設備的散熱防護。
電子設備可靠性最廣泛的一個影響因素就是溫度變化。在電氣自動化控制設備工作時，其功率損失一般都轉化為熱能的形式散發出來， 尤其是一些如電子管、變壓管、大功率晶體管、大功率電阻之類的耗散功率較大的元器件，引起環境溫度的升高。當環境溫度較高時，設備工作時產生的熱能難以散發出去，將使設備溫度升高，直接影響著設備使用的可靠性。
4總結
電氣自動化控制設備在我國的應用領域已經變得越發廣泛，保證電氣自動化控制設備可靠性也已經成為一個復雜的且涉及廣泛知識領域的系統工程。如何為人們的生產生活提供技術支撐和安全保障，采取措施，加強控制來進一步推動加強電氣自動化控制設備的可靠性和安全性，已成為受到廣泛關注的熱點。只有在設計階段就充分重視電氣自動化控制設備可靠性，采取各種有效控制措施來保證電氣自動化控制設備的可靠性，在使用階段加強控制，才會取得較高的電氣自動化控制設備可靠性指標，在市場競爭中保持優勢。
參考文獻
