前言：中文期刊网精心挑选了机械电气控制与自动化范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
机械电气控制与自动化范文1
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）07-0128-02
1 PLC技术
PLC是一种建立在计算机技术和自动技术基础上的电子装置，采用具有可编程序功能的存储器，能够进行内部各种运算，并借助模拟式或数字式的输入输出接口，对各种机械产生过程进行控制。它是计算机技术与自动技术有效结合的体现，在当下这个信息时代中具有良好的应用性，能够更大程度的优化机械电气装置，提升机械电气控制装置应用水平。PLC技术是由CPU、存储器、外设编程器、输入出接口构成的，这使得此项技术具有多种优点，具体表现如下。
1）促进机电一体化的实现。PLC是通过计算机技术与自动技术有效结合后形成的一种电子装置，其质量好且轻，不会消耗较大的功率，安装与使用都非常的简单，在电气控制系统中应用能够对其进行合理而有效的优化和完善，促使电气控制系统向机电一体化的方向迈进。
2）适用于各种不同类型的电气控制系统。PLC技术具有处理数据、预算数据等功能，能够合理的应用不同电气控制系统中的数据，达到优化机械生产的目的。另外，PLC还能够有效的结合各种先进的科学技术对电气控制系统进行优化，从而满足机械工程发展的某些需要，以此来提高PLC的应用范围。
3）抗干扰能力强。以往所用应用的机械电气控制装置抗干扰性能较差，容易受到干扰而降低其应用效果，无法有效发挥装置的作用，相应的机械生产受到影响。但PLC技术的出现有效的弥补这一问题，因为它有效的利用大量集成电路技术，抵抗各种干扰，促使机械电气控制装置的性能提升，有效的进行机械生产，推动机械工程进步。
4）自我检测。PLC具有良好的自我检测功能，一旦其发生故障将会进行自我检测，并自动报警，促使工作人员能够及时发现PLC存在的故障，了解故障的原因，为更加准确的、合理的进行PLC维修创造条件。
总体来说，PLC是科学技术创新和发展的表现，其主要应用于机械工程中，作用于机械电气控制装置中，应用其多种优点对机械电气控制装置进行创新和优化，提高应用性，有效的应用于机械生产中，为促进机械工程更好的发展做出贡献。
2 PLC技术在机械电气控制装置中的类型
PLC技术在机械电气控制装置中应用是非常有必要的，它弥补了以往机械电气装置存在的不足，使机械电气控制装置的应用水平有很大程度的提高。目前，应用于机械电气装置中的PLC技术主要一两种类型存在，即FCS系统和DCS系统。
1）FCS系统。FCS系统的全称是现场总线型控制系统，其是PLC技术在机械电器装置中具体应用的形式之一，主要的作用是促使机械电器装置实现智能化和自动化。通过PLC技术构建的FCS系统就是一种通信网络，具有良好的应用性。因为，它是一种网络点多、双向的、总线式的一全新型的数字通信，可以为机械电器装置提供良好的网络环境，促使装置具有良好的网络进行数据传输和应用，从而优化机械生产。总体来说，FCS系统在机械专电气装置中主要是为其提供良好的网络服务，促使装置的功能在网络支持下更加智能，并自动完成某些项目，进而提升装置的应用效果。
2）DCS系统。DCS系统集散型控制系统。DCS系统是PLC技术在机械电气控制装置中应用的另一种形式。它在装置中的作用主要是对机械电气控制装置进行分散式的控制，集中式的管理，最大限度的分离装置中危险的部分，进而有效的监督与控制装置。简单来说，DCS系统的作用是保证机械电气控制装置安全、稳定、高效的应用。由PLC技术构成的DCS系统有效的利用计算机，促使DCS系统能够准确的接受监测站、现场控制站等场所的信息，通过信息的收集、处理、整合等，使控制装置达到最佳状态，一旦装置出现故障，将会在第一时间内获知，并对其故障部分进行有效的分散，重新调整装置，避免故障部分影响到整个装置的正常运行。当然，要想DCS系统能够在机械电气控制装置中充分的发挥其作用，需要保证组成此系统的通信总线、显示单元、控制单元等组成部分完好，组合成完整的、有效的DCS系统，保证DCS系统的功能能够正常的应用，为优化机械电气控制装置创造良好的条件。
3 PLC技术应用于机械电气控制装置的设计
为了保证PLC技术能够有效的应用于机械电气控制装置，需要进行一项必不可少的工作，即设计。只有设计出最适合的、最佳的PLC技术在机械电气控制装置应用方案，再按照这设计方案进行PLC技术的应用，才能够促使基于PLC技术的机械电气控制装置在机械生产中发挥重要的作用，为创造高质量的机械作出贡献。
1）确定PLC技术的应用类型。确定PLC技术类型是进行基于PLC技术的机械电气控制装置设计的首要工作。此项工作是开展整个设计环节的基础，确定PLC技术的应用类型是非常必要的。为了保证所选择的类型适用于机械电器装置中，需要结合机械电气控制装置的整体情况以及应用需要合理的进行选择。但就FCS系统和DCS系统两者来说，FCS系统的更为适合，其功能多、应用简单、按照方便、灵活性强、造价低、能够根据需要进行调整，是未来发展的一个趋势。PLC技术应用类型的确定是一项非常谨慎的工作，需要全面的、深入的、详细的、综合的考虑和分析后，做出最正确的选择。
2）原理图的分析。构建基于PLC技术的机械电气控制装置原理图是将整个设计思想实现在图纸上，通过图纸清晰明了的将整个设计展示出来，可以对设计进行分析和考虑，确定其是否存在与实际情况不符的部分，进而对整个设计进行调整。由于基于PLC技术的机械电气控制装置需要注意的关键点是主电路、控制电路、保护环节、信号等，在分析原理图时注意加强这几方面的分析，最大限度的提高整个原理图的应用价值，促使其能够为PLC技术应用于机械电气控制装置中做铺垫。
3）PLC控制系统的设计选择。PLC控制系统的设计选择是整个设计环节的重点，保证这一部分设计的合理、有效、完整、规范至关重要。PLC控制系统的设计比较复杂，容易出现问题或遗漏某个细节，而影响整个设计效果，需要重新设计。为了能够在有效的时间内设计出最佳的PLC控制系统，需要慎重的进行设计。笔者为了能够有效的说明PLC控制系统的设计，在此以煤炭分装器来形象的表述。煤炭分装器是由电气控制系统、气动系统、拦包机、导料摆板等组成的，其工作原理是应用光电感应辨认煤炭装箱的具体情况，应用PLC系统来计算煤炭装箱所需时间，并控制整个煤炭装箱过程，保证煤炭装箱在计划的时间内完成。在进行煤炭分装器PLC控制系统设计时从PLC控制系统在分装器中的作用出发，合理的分析PLC控制系统在分装器中发挥的功能，按照PLC控制系统各个功能应用步骤，进行PLC控制系统每个功能的设计，进而有效的将各个部分的设计组合在一起过程，构成完整的PLC控制系统。
4）通信网络的设计。通信网络设计是促使基于PLC技术的机械电器装置实现智能化和自动化的关键。此部分的设计主要结合当前通信网络的整体环境以及装置对网络的需求，从而进行通信网络的设计，设计出以PLC总线为基础的高层子网配置、中层子网配置以及其他支持通信网络的子网配置。
4 PLC技术在机械电气控制装置的应用
对于PLC技术在机械电气控制装置的应用本文通过PLC技术在空气压缩机和选煤控制系统中的具体来说明PLC技术的应用效果。
1）PLC技术在空气压缩机中的应用。以往应用于煤炭生产中的空气压缩机主要是通过单片机和工控机来发挥机器的作用，但其应用效果不佳，常表现为监测不准确、容易受到干扰等情况，促使其对煤炭的生产效率有很大的影响。另外，传统的空气压缩机在多很多方面都无法达到《煤矿安全生产刚要》的相关要求，不符我国法律的要求，容易出现安全事故。基于PLC技术的空气压缩机是通过为微机控制技术和自动控制技术来根据煤炭生产作业的实际情况对空气压缩机进行调整，进行实现安全的、稳定的、高效的、规范的运行。微机控制技术能够通过收集温度压力变送器、断水装置等设备的信息，经过CPU处理，进而有效的分析煤矿生产作业的整体情况，发出指令，自动控制系统接收到指令后自动调整空气压缩机，使其按照需要进行有效的运用。
2）PLC技术在选煤控制系统中的应用。由于不同煤矿企业所应用的选煤控制系统不同。笔者就某煤矿企业所应用的SIMATICTI545模块作为内核的选煤控制系统为例来分析将PLC技术应用到此系统后，系统应用效果是否会提高。应用模块作为内核的选煤控制系统是由离心脱水系统、存储装运系统、原煤重介选矸系统等构成的，可以进行煤炭筛选、原煤分类、存储、水处理、离心脱水，过滤杂质等，从而准确的进行选煤。将PLC技术应用到如此庞大的选煤控制系统中，需要采用底层PLC控制结合上位机监控的组合模式，合理而有效的设置在选煤控制系统。分别在集控系统的三个控制室中装置PLC主机，并将原煤车间中的PLC主机设置为三台主机中的中心，其他两台PLC主机都与其中心相连，并且两个PLC主机之间不接触，独立运作。三台PLC主机有效的收集集控系统的三个控制室中各个系统的信息，并最终都传输到原煤车间中的PLC主机中，通过CPU对所收集到的所有信息进行整合和处理，将整合后的信息传输到各个PLC主机中，再通过主机对构成所有构成集控系统的子系统进行自动控制，从而实现智能化、自动化、科学化的进行选煤工作。
5 结束语
PLC是集计算机技术和自动技术为一体构建出的一种先进的技术，能够灵活的应用于各种不同类型的电气控制系统中，促使电气控制系统智能化和自动化，大大提高应用效果。本文从PLC技术的介绍开始，通过分析PLC技术在机械电气控制装置中的类型、PLC技术应用于机械电气控制装置的设计，进而详细的分析PLC技术在机械电气控制装置的应用，笔者希望通过这样一个顺序能够对PLC技术在机械电气控制装置中的应用有更为准确的了解。但笔者更加坚信随着我国科学技术的蓬勃发展，PLC技术将会有很大程度的创新和优化，在机械电气控制装置应用，将会大大提高机械电气控制装置的应用效果。
参考文献
[1]柏承宇.PLC技术的应用及其发展趋势[J].企业导报，2010（11）.
[2]邹六省，王占儒，刘绪洪.变频器对PLC干扰常见故障的分析与处理[A].水泥工业节电和变频技术研讨会论文集[C].2011.
[3]杨皋.关于工业电气自动化的综合探讨[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2011（08）.
[4]安留记，牛翠溪，刘俊涛.DCS集散控制技术在煤楼皮带输煤系统中的应用研究[A].煤矿自动化与信息化―第20届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第2届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集[C].2010.
[5]邹国清.电气与PLC控制技术在煤矿安装的应用[A].煤矿自动化与信息化―第21届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第3届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集（下册）[C].2011.
[6]潘莹玉.PLC技术及其发展[A].科技、工程与经济社会协调发展―河南省第四届青年学术年会论文集（上册）[C].2004.
[7]郑冬仙.调度自动化设备与机房环境监控与报警[A].节能环保 和谐发展―2007中国科协年会论文集（一）[C].2007.
[8]余慧卿，徐绍芬.电气控制与PLC技术实验教学改革[J].实验室研究与探索，2005（S1）.
[9]石宝德，张士伟.PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].湖南农机，2011（11）.
机械电气控制与自动化范文2
【关键词】数控机床；电气控制系统；设计
数控机床电气控制系统能够实现机械制造加工过程参数的自动化控制，而数控机床电气控制系统的设计是更好实现机械制造加工过程参数控制的重要工作。随着现代社会科学技术的逐渐发展，工业生产过程也逐渐趋于自动化与智能化，机械制造行业作为当前社会加工制造行业中十分重要的组成部分，机械制造加工过程的自动化对于当前我国工业自动化水平的提升具有十分积极的作用，因此，积极探究数控机床电气控制系统设计的重要意义以及数控机床电气控制系统设计的过程具有十分重要的意义。
1.数控机床电气控制系统发展的重要性分析
电气控制系统是数控机床工作的核心，随着现代社会工业水平的逐渐发展，数控机床电气控制系统设计的重要性越来越凸显，但是，目前，我国数控机床电气控制系统设计思路以及技术都还相对落后，而国际上数控机床电气控制系统设计过程中先进的技术以及先进的理念都被严格的保密，这对于我国数控机床电气控制系统设计水平的提升十分不利。随着当前社会科学技术的逐渐发展，社会生产活动中所需要的机械设备性能越来越复杂，机械生产的精确度要求越来越高，数控机床电气控制系统设计的水平是机械制造工艺技术水平提升的重要前提与基础，因此，在当前社会对于机械制造行业要求逐渐提升的社会与科技形势之下，积极探究数控机床电气控制系统设计水平提升的途径以及有效措施对于我国工业水平的进一步提升十分重要。
2.数控机床电气控制系统设计过程分析
2.1 数控机床电气控制系统的硬件设计
数控机床电气控制系统硬件设计主要分为监控电路设计、急停保护电路设计、电源电路设计、交流进给传动电路设计、交流主传动电流设计五个方面。
数控机床运行过程中存在一定的风险性，为了保证操作与生产人员的人身安全，监控电路与急停保护电路的设计是必要的工作。监控与急停保护电路设计的主要作用是检测机床的压力，在数控机床监测数据异常的情况下紧急终止运行。监控与急停保护电路能够实现对数控机床运行中全部数据的准确监控，当数控机床运行过程部分参数异常时，其还能够实现自动化判断，分析数控机床能否正常运行，若数控机床参数异常不能够正常运行，则监控与急停保护电路会及时发出警报，从而保证数控机床运行过程的安全性与稳定性。
数控机床运行的核心就是电源电路的设计。数控机床电源电路的设计过程需要严格遵循数控机床电气控制系统设计参数的相关标准，并结合数控机床的实际生产要求以及生产性能对电源电路进行合理的设计与安装。数控机床电源电路设计中最重要的两个问题就是伺服驱动模块的设计以及电压的设置。数控机床伺服驱动模块一般需要安装220V的伺服变压器，并且需要科学的设置伺服驱动模块与风机。数控机床电气系统中不同的模块，其需要的工作电压也是不相同的。数控机床电气控制系统中各模块工作电压的科学设置十分重要。数控机床硬件系统中接触器一般由110V的控制变压器供电，而数控机床电气箱冷却机以及电机一般由220V 电路供电。数控机床电源电路中，根据不同模块工作电压的需求需要设置不同的供电电压，否则，数控机床则不能正常运行。
交流进给传动电路的设计中最重要的就是指标参数精准度的控制。交流进给传动电路是数控机床运行过程中切削工作直角坐标中心定位的依据，交流进给传动电路设计过程中，对于数控机床控制指标精准度的提升可以大大提升数控机床进行机械制造生产的精确度，提高机械仪器设备生产的质量。交流进给传动电路为了实现对数控机床操作速度以及操作位置的准确控制采用了半闭环控制设计，且同时，通过副直联驱动对数控机床滚珠丝杠与伺服电机连接，大大提升了交流进给传动电路运行的准确性以及可靠性。
交流主传动电路的设计标准是数控机床运行的高效性与稳定性。数控机床运行效率的主要影响因素就是数控机床刀具操作过程的效率，刀具操作效率越高，数控机床运行效率也就越多高。而数控机床刀具操作的效率有受到转矩与轴功率的影响，因此，在交流主传动电路设计过程中，需要根据数控机床的生产能力设置科学合理的刀具操作参数，保证刀具自动装卸工作的高效进行，提升刀具操作的效率。
2.2 数控机床电气控制系统的软件部分设计
数控机床电气控制系统软件部分设计的主要内容有两部分，分别是参数的设置以及PLC程序的设置。数控机床的正常运行主要是通过PLC设置参数并执行机械加工的。PLC 是能够进行自由编程的控制器，其可以根据数控机床的功能以及结构设置数控机床进行机械生产加工过程的相应参数。在数控机床电气控制系统中，PLC能够根据电气控制系统的实际工作需要以及工作内容对电气控制系统的驱动参数以及工作参数进行相应的设置以及调整，从而实现电气控制系统的正常功能与操作。PLC程序的设计是数控机床电气控制系统设计中最重要的工作。PLC 程序分为低级程序与高级程序两部分，电气控制系统划分不同的模块，并根据各模块作用以及功能的不同选择相应的程序操作，高级程序与低级程序协同操作实现PLC程序对数控机床控制系统的准确控制。
结束语：
数控机床电气控制系统设计效果的提升对于机械制造生产行业的发展具有决定性的作用，因此，积极分析数控机床电气控制系统设计的重要性以及提升途径，对于机械制造行业的发展十分重要。
参考文献：
[1]贾然.分析数控机床的电气控制系统设计――评《电机与电气控制技术及分析方法研究》[J].当代教育科学，2015，（20）：封3.
机械电气控制与自动化范文3
关键词：PLC；自动控制；电气控制
引言
我国一直以来是一个煤矿大国，最初的能源形式主要是煤矿资源，风机是煤矿四大件之一。风机的安全可靠程度以及电气控制自动化的程度，在一定程度上影响着煤矿生产的整体自动化和安全。为了推动煤矿产业的快速发展，必须要加强对煤矿风机自动化、电气化的控制。新技术在快速的发展，现在技术必将取代传统的技术，接触器控制逐渐被PLC所取代，为整个行业注入了新鲜的血液。
1机械手的相关介绍
1.1传统机械手
随着技术的快速向前发展，工业自动化发生了天翻地覆的变化，在发展的过程当中，机械手的优势逐渐显现出来。机械手的整体结构较为灵活，在运转的过程当中性能非常稳定，工作时定位的精度比较高。机械手逐渐涉及到了许多领域，比如说军事、重工业、高科技领域、医疗保健和轻工业，在这些领域当中推动了不同领域的快速发展。机械手的广泛使用，使自动化和智能化提上了进程，传统的机械手大多都是继电器控制，在使用的过程当中控制装置非常落后。传统的机械手在运转的过程当中性能不稳定，非常容易受到外界的干扰，并且在维修和养护的过程当中，也会出现许多的困难，随着技术的快速发展，传统的机械手逐渐被淘汰。
1.2现代机械手
现代的机械手控制系统应用了现代科技的许多特点，电气自动化行业最广泛应用的就是可编程控制器。PLC就是可编程逻辑控制器，PLC是一种工业控制装置，这种控制装置涉及到许多计算机技术。现在是一个大工业的环境背景，涉及到许多数字运算操作，电子设备大多数也是由数字运算来进行操作的，PLC就是在这种背景之下产生并广泛应用的。如果想要对内存进行编程，同时还可以对编程进行顺序执行，就必须使用PLC技术。PLC技术当中应用了大量的数字模拟输入和输出，通过这种操作方式，可以对机械和工业生产的流程进行全面的控制。PLC技术广泛应用于现代机械手当中，两者之间的优势相互结合，共同推动了工业化的稳定可持续发展。
1.3PLC机械手的特点
机械手当中大量的应用了PLC技术，同时还具备了电气控制设备，独特的优势为PLC机械手在行业中的发展奠定了夯实的基础。传统的继电器机械手和PLC机械手相比较，PLC机械手的可靠性以及抗干扰能力比较强，PLC机械手应用的集成电路是现代化大规模的，生产工艺流程也非常严谨、科学、有序化。PLC机械手将先进的抗干扰技术应用于内置的电路当中，使得机械设备在运转的过程当中具有较强的稳定性。随着技术在不断的发展和完善，PLC技术通过多年的发展积累了许多完善的经验，如今已经逐渐发展成了一个较为完整的现代化体系。PLC技术适用的范围越来越广泛，在不同规模的工业控制系统当中都应用了PLC技术，如今已经涉及到了数控领域。
2PLC的特点
2.1系统结构兼具大型化和小型化
在不同的应用领域当中，会选择不同的可编程控制器，PLC之所以广泛应用于许多领域，是因为PLC的体积比较小、重量比较轻、功率比较低，在具体的安装使用过程当中非常简便。PLC的运算速度和数据容量比较高，在应用于一些领域当中，可以满足单位企业对于规模化、自动化和产业化的高级需求。
2.2操作方便、使用简单
PLC的连接装置非常简单，编辑过程和图形按钮的含义，大部分和继电器的电路图一样。PLC在具体的应用过程当中，相关的工作人员能够快速地对基础操作进行掌握，PLC开关量逻辑控制比较薄弱，工作人员通过掌握大量的PLC基础知识，可以对自动化电气控制中的编写语言和使用方式进行熟练的掌握。PLC技术发展到现在，具有了更为广泛的应用领域，已经不仅仅应用于电气控制场合。
2.3抵抗干扰能力较强
PLC技术当中具有大规模的集成电路，在外界因素抗干扰能力方面，最主要的体现是在集成方法和工艺方面。不同的设计方法融入到了技术当中，共同提高了PLC的抗干扰能力，这是传统的机械手所不能够具有的性能。在恶劣的工作环境当中，PLC也可以得到正常的运转，结合工作的相应具体情况，对软件进行全面的编写以及自动的检查，起到智能化的自我保护作用。
3PLC的基本工作过程
计算机应用技术、通信技术以及自动控制技术的综合体现就是PLC，计算机的微处理器就是工作状态下的基本硬件。PLC在具体的工作当中，就是以下的几个流程：对于现场的信息要进行及时的收集和准时的输入，根据不同控制系统内置软件程序的要求，对指令进行提前的编写。这样可以对现场的信息进行全方位的扫描，可以在输出中进行信息的收集和输入。对于指令的特定功能运行，必须要先实现一些功能设定，系统会自动的对用户进行筛选，不同的程序指令会进行不同的扫描方式，这样可以对现场的具体情况进行计算，更加了解现场的运行状态。对于控制系统的信号要进行仔细的记录，在记录完成之后要进行准时输出。系统一旦对信号进行收集之后，需要对这些获取的数据进行一个计算和判断，将所得出的结论输出到系统控制主机上。系统就会通过主机去发射响应信号的指令，从而就会对相关的设备进行高效的控制。当以上所有的指令完成之后，系统会自动地展开新的控制程序，这些控制程序的细节都是重复了，一个周期之内会涵盖所有的执行指令。
4基于PLC的风机电气自动化控制系统功能需求分析
在煤矿安全生产的过程当中，主扇风机自动监控系统起着非常重要的作用，主扇风机自动监控系统主要分为两个部分，一部分是风机各种参数的精准测量，另一部分就是风机变电站的监控。电气自动化控制系统应用PLC，可以实现许多功能。实时检测通风系统当中，包含全压、甲烷浓度、风速、动压、静压以及风量，这些参数在通风系统当中都会得到精准的测量。对于风机的变量参数也会进行精准的检测，检测过程当中每一台风机都要进行检测，其中会包含功率因数、电压、有功功率、电流、无功功率这些参数。对于测风机的前轴温度以及后轴温度，都要定期定时进行检测，前轴振动情况和后轴振动情况，在检测之后将数据进行进入记录归档。如果在检测的过程当中，发现测风机前轴振动和后轴振动的频率超出正常范围时，相关的机械设备就会进行自动的报警。风机通风系统的具体运转情况要进行模拟，在模拟的过程当中会出现各种各样的问题，对于这些经常出现的问题，要在日常的预防工作当中进行探讨。
5基于PLC的自动化电气控制应用系统设计与实现
5.1系统构成设计
可编程控制器能够和变频技术进行良好的结合，实现主扇风机的主体控制。变频调速的主扇风机和PLC技术是控制系统的基本构成，当主扇风机的速度发生变化时，电动机的运行台数也会发生变化，在整体上就形成了闭环控制系统。将传感器设置在主扇风机的周围，可以对相关的数据进行实时的监测，对于主扇风机的具体运转状态和情况进行掌握。监测传感器所记录的相关数据，通过系统的分类和记录可以向PLC进行传输，PLC会对这些数据进行系统分析，在对数据进行分析的过程当中，如果发现数据存在着问题，就会立即制定相应的策略对数据进行控制。PLC控制着主扇风机变频调速控制系统，动力控制线路、变频器、速度传感器以及PLC都是其中的组成部分。
5.2PLC程序的设计实现
PLC的输入数据总量由监控系统进行识别，功能板块一般使用的是STEP7，电流模拟量一般是通过传感器进行识别，其中会涉及到一些代表温度和压力的数据，这些数据通过专门的识别系统可以转化成数字量。风机和电动机要经常进行维修，只要检查和维修的位置是检测盒。系统当中最经常出现的故障就是检测传感器，检测传感器受到的干扰因素非常多，在检测的过程当中，如果检测数据超过了相应的设定范围，PLC装置就会自动报警。相关的机械设备就会对故障进行记录，故障诊断子程序就会自动的运行，相应的符号转化成数字量之后，可以和原有的设定值进行对比。通过一层层的检查和系统识别，就可以真正的判断传感器是否存在故障，有些时侯不会超出设定的范围，但是得到的数据会非常接近，这个时候就需要对传感器进行整体的检修。在模拟输出量的过程当中，最频繁的取值范围就是5毫安～15毫安，当检测的数据超出设定范围之后，就表明PLC和传感器当中存在着连接问题。如果说数字低于设定的范围，PLC和传感器当间也存在着问题，只不过问题存在的位置不同，这时极有可能问题是出现在位机上。系统当中的故障诊断程序，可以有效帮助维修人员，维修工作人员在对系统进行维护的过程当中，经常会出现一些错综复杂异常的数据。
6基于PLC的风机自动化电气控制系统的设计与实现
6.1基于PLC的硬件控制系统设计
变频技术和可编程控制器相互的结合，可以高效地对主扇风机进行控制，通过对主扇风机的速度进行调控，可以对电动机的运转台数进行调整。主扇风机处于闭环控制当中，在主扇风机工作的周围会布置相应的传感器，这些传感器也会对设备的工作状态进行记录。传感器对于设备的监控具有实时性，可以有效地保障设备安全运转，PLC还会对系统进行整体的设计。主扇风机的变频调速控制系统是由PLC控制的，系统采用的工作方式一般都是循环式，可以有效地对变频器进行控制和调整。
6.2PLC程序的设计实现
系统程序和用户程序是PLC软件系统的两大组成部分，通过程序语言将翻译落实到工作当中，这一点是通过系统程序来实现的。通过PLC相应的程序语言编制，可以对用户程序进行控制，时刻对应用程序进行现场的监控。PLC输出量在监控系统当中，只是对于数字量进行识别和监控。电动机和通风机要定时的进行保养，工作当中运转一段时间之后，就需要对整体开展预防性的检查，确保机器设备在使用的过程当中不会出现故障。传感器在运转的过程当中，有时会引起数据的异常，这时就需要对传感器的其他连接位置进行检查，从而可以筛选出故障发生的位置，PLC可以在程序设计上得到很好的实现，有效实现自动化电气控制。
7结束语
随着技术的快速向前发展，工业自动化发生了天翻地覆的变化，机械手逐渐涉及到了许多领域，在这些领域当中推动了不同领域的快速发展。PLC就是可编程逻辑控制器，PLC是一种工业控制装置，涉及到许多数字运算操作，可以对编程进行顺序执行。传统的继电器机械手和PLC机械手相比较，PLC机械手的可靠性以及抗干扰能力比较强，随着技术在不断的发展和完善，在不同规模的工业控制系统当中都应用了PLC技术。
参考文献：
[1]冯马才.对PLC自动控制系统的可靠性问题与其设计方案的探究[J].科协论坛，2014.
[2]张征富.浅析可编程序控制器（PLC）在电气控制中的应用[J].内蒙古石油化工，2015.
[3]陈金洪.提高PLC自动控制系统可靠性[J].宁夏工程技术，2014.
[4]吕丽荣.可编程控制器在电气控制中的应用[J].内蒙古科技与经济，2015.
[5]王永华.现代电气控制及PLC应用技术[M].北京：航空航天大学出版社，2003.
机械电气控制与自动化范文4
关键词：PLC技术；机械电气控制装置；设计；应用
0.引言
PLC（可编程控制器），主要是一种以计算机微处理器来作为其主要运行平台，并整个过程中采用计算机技术、通信技术以及自动控制等技术的综合性运用来实现控制器的一种，因此通用性非常强。同时在PLC内部的微处理器本身非常复杂，不过在其实际的运用过程当中，即使并不清楚微处理器内部的构造，也能够真正有效的加以运用，所以PLC具有着超强的适应性。不过，PLC最初研发出来主要也是为了能够将其当作继电控制系统方面的替代品来加以应用，因此具有的应用范围覆盖得越来越广。主要依靠其高强度的自诊及抗干扰能力促使其在整个电气控制系统当中真正有效的改善了起系统方面的安全可靠性，并且其最为常用的故障也获得了非常有效的控制。
1.PLC技术的主要类型
1.1 DCS集散型控制系统
这一系统也是PLC技术应用在机械电气控制装置的形势体现，主要发挥出了对机械电气控制装置的分散式控制作用，通过这种集中式的管理，直接最大限度的分离出在机械电气控制装置当中最为危险的部分，并据此来做好真正有效的监督与控制。通常来说，DCS系统本身所发挥出来的作用也是为了能够保障其机械电气控制装置的安全稳定性，以此来实现其高效的应用。同时PLC技术组合而成的DCS系统能够通过计算机来促使DCS系统非常准确的接受到来自监测站以及现场控制站等多方面场所带来的信息。通过将这些信息的有效处理及整合，真正实现相应控制装置能够达到最佳的发展状态。而且一旦这种装置产生故障时，这一系统也将会第一时间获知信息，并以此来分散相应的故障部分，自动调整相应装置，以此来避免其故障部分直接对整个装置产生影响。不过要想真正促使DCS系统能够在机械电气控制装置中发挥出其本身具有的作用，首先就必须要保障这项系统的显示单元、通信总线以及控制单元等多个方面真正组成非常完好的结构部分，从而保障DCS系统所具有的功能能够正常的发挥和应用。
1.2 FCS现场总线控制系统
FCS本身也是PLC技术应用在机械电气装置当中的重要形式之一，其所具有的主要作用还是为了能够真正有效的保证机械电气装置实现其自动化和智能化的发展。并以此来通过PLC技术直接构建出具有良好应用性的通信网络。因为这种网络本身具有双向性的特点，并且其本身也是一种全新的数字通信形式，能够直接为机械电气装置提供非常良好的网络发展环境，最终促使相应装置能够在良好的网络环境下进行应用和传输，并最终实现机械生产的优化效果。不过，从整体而言，FCS系统本身在机械化的专电气装置当中，主要也能够直接为其提供出更加良好的网络，从而以此来促使相应的装置功能能够在网络环境下变得更加趋向于智能化的发展，并以此来自动完成相应的项目，实现装置应用效果的有效提升。
2.机械电气控制装置应用PLC技术的设计实现
2.1 明确PLC技术的应用类型
对PLC技术类型的确定是机械电气控制装置设计实现的主要工作，同时也是整个设计环节实施的重要基础。所以PLC技术应用类型的明确对于机械电气控制装置来说非常重要。同时为了能够保证其所选择好的类型能够真正适用在机械电器装置当中，就必须要充分的结合机械电气控制装置所具备的整体性情况，因此就必须要进行科学合理的优化选择。不过从FCS和DCS系统的总体性来看，FCS系统具有诸多优点和功能，方便灵活、造价低，并能够根据其自身的需求来进行调整，因此明显更加的适合，必然将成为未来发展的主要趋势。不过，需要注意的是，PLC技术类型的确定必须要谨慎，要经过全面深入的分析之后才能做出选择。
2.2 分析原理图
以PLC技术机械电气控制装置的原理图主要目的是为了能够将其整个的设计思想真正实现的图纸之上，并直接通过图纸的形式来清晰明了的展示出整个的设计，并针对相应的设计做出非常合理的考虑和分析，以此来确定好其是否能够和实际情况相符合，并以此来对整个设计工作进行有效的调整。不过，在这整个过程当中必须要注意在控制电路、主电路以及信号多个方面，以此来真正有效的提升整个原理设计图所具有的应用价值，最终促使PLC技术能够真正的应用在机械电气控制装置当中。
2.3 PLC技术控制系统的设计
PLC控制系统的设计师整个设计过程当中的重点，所以保证此项设计工作的科学、合理及规范性显得极为重要。不过由于PLC控制系统在设计的过程当中较为复杂，所以在细节方面很容易出现遗漏性问题，从而直接影响到整个的设计效果和环节，所以必须要重新进行设计操作。这样才能真正保持在有效的时间当中设计出做好的PLC控制系统，所以整个过程必须要慎重。可以严格按照PLC控制系统所需要具备的功能作为设计步骤，以此来针对每个功能的设计，从而真正有效的实现将各个部分的设计效果充分的结合在一起，最终构成完善的PLC控制系统。
3.PLC技术在电气控制装置中的应用
3.1 控制模拟量
主要是指在工业的生产过程当中，相应的温度及速度等方面都很容易直接产生相应的变量，每次产生都将直接对工业的生产造成严重的负面影响效果。应用PLC技术就能够真正有效的解决这一问题，其本身主要也是通过相应的数字化转换模式来进行模拟量的转换，最终实现对其变量的有效控制。
3.2 控制开关量逻辑
这本身是PLC技术应用得最为广泛的领域，以PLC来直接代替传统的继电器电路，并在开关量的逻辑控制技术当中直接实现其顺序和逻辑方面的有效控制。不过针对开关量的控制技术不但能够直接用来控制相应的单台设备，同时也可以直接控制组合式机床以及相应的生产线等等。
3.3 应用在集中式控制系统当中
集中式控制系统本身就是有着超强功能的PLC中央系统以及其他类型的设备，通过这些设备之间的合理有效运行，并结合相应的组合方式来直接形成某种处理程序。结合集中式控制系统的主要构成能够清晰的知道这项系统本身和单一的控制系统在成本方面显得更加的低廉，因此其运行的效率也就更高。不过，在这项系统当中也存在着某种缺陷，比如需要改变整个控制系统当中的单一控制对象时，就必须要事先停止系统的整体运行，否则将对整个生产过程造成直接的影响。
例如多泵切换恒压供水系统就是这种控制原理，其控制要求如下图1所示：
图1 多泵切换恒压供水系统
控制步骤主要有以下三个方面（1）用转换开关实现手动、自动的切换。（2）手动时由按钮分别控制2台电机的启动、停止。（3）自动时，变频器一控二异步切换，先用变频器控制M1启动调速，当变频器达到50HZ时延时1分钟水压力还在下限，把M1切换到工频运行，而变频器控制M2启动调速；压力上升，当压力到达上限，延时30秒钟水压力还在上限，电机M1停机；当压力降至下限时，又使电机M2频率为50HZ，延时1分钟水压力还在下限，把M2切换到工频运行，而变频器控制M1启动调速。如此反复使水压恒定。停止时，M1和M2同时停机。（4）自动时，可用触摸屏来控制启动和停止，并能直接设置管道的压力值
3.4 应用在分散控制系统当中
PLC技术在分散控制系统当中必须要将所有控制对象进行分离，并直接促使PLC相互之间可以结合某种信号来直接传输其网络内部的连锁反应，从而以此来完成相应的分散控制任务。由于分散控制系统需要结合多种不同的生产线来进行数据的有效连接，所有就必须要采用多台机械进行生产线的有效控制。不过因为每个控制对象都是由不同的PLC进行控制，所以即使某台运转出现故障，也不会影响道其他生产线的正常运行。所以应用在分散式控制系统当中就必须要努力的将其和过程方面的控制有效的结合起来，最终实现高效的控制任务。
4.结语
综上所述，通过对PLC技术在机械电气控制装置当中的类型选择、应用设计实现以及实际的应用范围等多个方面加强了对PLC技术应用在机械电气控制装置当中的作用和效果，发现PLC技术在机械电气控制装置当中效果显著，且具有非常广阔的发展空间。
参考文献
[1] 聂伍兵，谭. 浅谈机械电气控制装置中PLC技术的应用[J]. 科技经济市场. 2014（02）
机械电气控制与自动化范文5
关键词：采煤机；电气控制系统；应用
前言
煤炭是一种重要的能源，所以煤炭资源的开采工作也显得至关重要，为了能够对煤碳资源进行有效的开采，人们开始对矿山机械加以充分的利用，通过对于采煤机等矿山机械的有效利用，大大地提高了煤矿开采的效率，但是当前对于煤炭的需求量也在进一步地增大，仅仅依靠传统的采煤机已经不能够很好地满足生产的需要，因此当前将电气控制系统引入了采煤机之中，对于电气控制系统的引入可以使得采煤机更为稳定的运行，大大地提高煤炭开采的效率，所以对于采煤机电气控制系统进行研究是非常有必要的。
1 采煤机电气控制系统的结构特点
采煤机电气控制系统的控制对象就是采煤机，这是一种复杂的重型机械设备，而且它还会发生实时的运动，采煤机的工作环境也较为特殊，不像其它普通的机械，采煤机往往需要在地下开展工作，由于伴随着采矿工作的开展，采煤机也需要不停地运动，所以采煤机电气控制系统的各部分之间必须要有相互作用的反馈调节，因而也就对系统的实时性提出了非常高的要求。
采煤机电气控制系统可以分为集中控制系统和分布式控制系统。一般而言，传统的集中控制系统都是通过对现场总线技术的利用来将各个节点所收集到的信息进行传送，在这些信息传送到控制计算机之后，由计算机做出决策，然后再将决策信息传输至各个执行装置，通过这些装置来完成相应的操作。而分布式控制系统则进一步强化了系统的可靠性，现场控制信号的走线更为简洁，这样更加便于控制对象的结构设计。在当前的煤矿开采业中，往往都是使用的分布式电气控制系统，分布式电气控制系统能够更好地满足煤矿开采的需求。之所以广泛地在采煤机中应用分布式电气控制系统，主要原因就在于该系统具有一系列优势。
2 分布式控制系统的组成
系统组成包括主、从控制器、信号采集模块、新型遥控系统、变频器控制系统、故障自诊断系统等部分构成。各部分之间全部通过CAN总线进行通讯。
3 分布式电气控制系统的特点
（1）使用高性能32位、150MHz处理器的控制器，内部所有模块都有防短路并具诊断功能的数字及模拟输入输出口，为实现与其他智能单元的数据交换还备有多种通讯接口（如RS232、485、CAN等），使得采煤机各个功能部件的设计更为简单，并且本身这些控制节点的设计就具有相对独立的特征。（2）通过对分布式控制系统的应用，也进一步地简化了采煤机内部的控制连线。高速CAN总线网络（速率可达250kB/s），主控制器与从控制器、各控制器与各数据采集模块之间全部采用CAN总线进行连接与通讯。只需要两根线就可以将所有设备进行连接。使得系统的稳定性、可维护性得以提高，而且也进一步降低了设计难度。（3）分布式控制系统有着较强的适应性，能够在不同类型的采煤机上进行使用，所以使得设备的成本也得到了有效地降低。
4 采煤机分布式电气控制系统的特殊要求
采煤机的性能对于采煤的效率有着非常重要的影响，但是能够对采煤机性能产生影响的因素非常之多，所以为了有效地保证采煤机的性能得以正常的发挥，对于采煤机电气控制系统也提出了更高的要求。
（1）由于采煤机的工作场所是井下，所以其工作环境是较为恶劣的，而且在井下还存在着大量的易燃易爆炸的气体，所以在对系统进行设计的时候，必须要考虑防爆方面的要求，防爆特性是采煤机电气控制系统所必须要具备的一个性能，同时采煤机电气控制系统如果具有防爆性能，也能够更好地保证采矿的安全。（2）随着我国科学技术的不断发展，在采煤机中开始广泛地应用电牵引技术，对于电牵引技术的应用虽然在一定程度上提高了煤矿开采的效率，但是同时也使得控制系统出现故障的概率大大地提高，而且如果控制系统出现故障，维修工作也十分的困难，这时也会使得生产的效率降低，而且还会对工作人员的人身安全造成威胁，所以在对系统进行设计的时候，必须要对软硬件系统进行深入的研究，这样才能够尽可能地避免故障对其所造成的影响。（3）当前采煤机的自动化程度也得到了有效的提高，所以当前对于采煤机的功率要求也更加的高，因此在对采煤机电气控制系统进行设计的时候，必须要考虑到对于采煤机功率的影响，只有有效保证采煤机的功率，才能够使得电气控制系统得到更好地发展和应用。（4）由于采煤机的工作环境较为恶劣，所以采煤机电气控制系统也会面临这些恶劣的工作环境，而整个控制系统是由硬件系统和软件系统共同构成的，因此就必须要保证系统的耐用和坚固，所以应用的控制器具有坚固耐用的铝压铸壳体（防护等级IP65），达到安全性的抗电磁干扰及机械应力时的防护作用，能适应恶劣环境条件和极端工作温度（-40℃±85℃）。具有体积小、可靠性高、抗震性能高特点，保证整个电气系统的稳定性。（5）由于不同的客户对于电气控制系统的性能要求有所不同，所以在对系统进行设计的时候，必须要考虑到用户的特殊需求，保证其软硬件能够得到灵活的配置。
5 结束语
在采煤机中对电气控制系统加以有效地应用，可以使得采煤的效率大大提高，但是在对控制系统进行设计和应用的过程中，必须要注重结合矿井以及采煤机的实际情况来对相应的软硬件进行选择，同时也应该进一步提高系统的抗干扰能力，这样才能够使得电气控制系统得到更好的应用，提高煤矿开采的效率，促进我国煤矿开采业的进一步发展。
参考文献
[1]苑葵，高锰.采用双控制器的交流电牵引采煤机电气控制系统[J].煤矿机械，2013，34（9）：688-690.
[2]郑莉平，文月.基于PCC控制的交流变频电牵引采煤机[J].煤矿机械，2012，33（9）：185-186.
机械电气控制与自动化范文6
文献标识码：B文章编号：1008-925X(2012)07-0013-01
摘要：
现代化工业生产中最常用的工具是电气自动化设备。它不仅减少体能操作的工作难度，而且能大大提高各企业生产过程中的综合效率。所以为了电气设备的使用性能长期保持良好的状态，对电气自动化设备采用非常严格的测试，能让电气自动化设备利用更长的时间，从而保障半导体器件的电气传动及自动化控制设备的可靠性。
关键词：电气自动化设备；可靠性；认识
现代社会，人们对产品质量的要求越来越高，产品质量是企业的生命，产品质量的好坏直接影响到产品价值能否实现。人们越来越重视其所购买产品的安全性、可靠性、经济性等性能。产品可靠性和安全性往往被排在了前列。特别是大型成套设备人们十分重视其安全性与可靠性。购买者认为可靠性越高故障发生的次数和概率就小。维修费用和成本就较低,设备的安全性也能够得到保证。加强对电气自动化设备可靠性的分析与研究能够引起相关企业对设备可靠性的重视，进而有助于提高电气自动化控制设备的产品质量。
1电气自动化控制设备可靠性的现状
电气自动化控制设备的应用越来越广泛，技术相对而言也变得越发成熟。但是由于行业不同，其工作环境也不同，因此电气自动化控制设备要面临着各种各样的工作环境，对电气自动化控制设备的使用非常不利，也使得电气自动化控制设备出现各种各样的状况。同时，机械作用力在日常工作中也影响着电气自动化控制设备的使用，冲击振动以及过大的离心加速力等，都对电气自动化控制设备造成了一定的影响和破坏，影响着其可靠性。人员因素的影响也使得电气自动化控制设备可靠性受到了不同程度的影响。虽然电气自动化控制设备工作的时候不需要人或者只需要少数人，但是还是需要有人监控其工作，而且一般其操作比较复杂，难度很大，如果人员素质低下，很容易出现事故。总的来说，电气自动化控制设备可靠性相对而言还比较好，但是也出现了一定的事故，有待加强。有的电气自动化控制设备元件来自不同的生产厂家，其性能的差异也造成了电气自动化控制设备可靠性的降低。此外，还有某些小企业的电气自动化控制设备管理体系存在缺陷，甚至出现零部件进厂时没有进行有效的检查之类的缺陷，或者是迫于市场的恶性竞争的压力，厂家不顾质量购买价格非常低的元器件，使得电气自动化控制设备可靠性有所下降，使用寿命也大打折扣。
2控制设备的可靠性相关因素分析
2.1电气控制设备工作环境。
电气设备所处的工作环境多种多样。影响控制设备可靠性的因素有气候条件、机械作用力和电磁干扰。气候条件中温度、湿度、气压、盐雾、大气污染等因素,能使控制设备的电气性能下降、温升过高、运动不灵活、结构损坏,直至瘫痪,不能正常工作。机械条件是指电气设备在不同的运载工具中使用时出现的问题,比如振动、冲击、离心加速度,元器件会在这些过程中损坏失效或电参数叶的改变都能使其损坏,原因还包括结构件断裂或原件变形过大以及金属件的疲劳破坏等。
2.2电气控制设备的使用及维护。
在电气控制设备运作过程中，操作人员不按照具体流程进行操作,对控制设备不适当的操作或者是维护和保养人员对电气控制设备没有及时进行保养和维护,均会导致了控制设备可靠性指标的降低。
2.3控制设备关键元器件质量。
电气控制设备关键元器件的质量水平也是影响电气设备可靠性的重要因素。目前元器件生产厂家众多,质量有好有坏,因此控制设备可靠性指标偏低。在小企业中,管理体系缺陷,零部件进厂检查不能得到有效实行;同时,市场中的恶性竞争,导致元器件价格相对低廉,企业不顾质量的采购,使得控制设备可靠性指标偏低,使用寿命大打折扣。
3电气自动化控制设备可靠性对策
要根据电气自动化控制设备的特点，制定相应的方案和措施来提高电气自动化控制设备的可靠性。要保证电气自动化控制设备可靠性就必须从元器件的正确选择与使用、散热防护以及气候防护等方面着手，提高电气自动化控制设备的可靠性。
3.1控制设备的设计阶段。
要对产品与零部件技术条件进行研究，在分析产品设计参数的基础上，研讨和保证产品性能和使用条件，以便能够合理制定设计方案；其次，设定产品结构形式和产品类型还要考虑产品的产量。因为生产批量的规模直接受到产量的大小的影响，生产批量不同决定着不同的生产方式类型， 因而其生产经济性也不同。同时，还需要在保证产品性能的条件下，充分运用价值工程观念，研究出最经济的生产方法进行零部件设计。这就要求在满足产品技术要求的条件下，选用最经济合理的原材料和元器件，以求降低产品的生产成本。此外，还需要周密设计产品的结构，全面构思，使产品具有良好的操作维修性能和使用性能，将设备的维修费用和使用费用降到最低。
3.2设备生产可靠性。
必须保证设备中的零部件、元器件有尽可能少的品种和规格，最好能够使用由专业厂家生产的通用零部件或产品。在进行电气自动化控制设备零部件采购时，应该要立足于设备的实际需要技术条件和加工精度要求，不能毫无根据地追求高精度，应该尽可能使用国产材料和来源多、价格低的材料。只要能够保证满足产品性能指标要求，为了经济原则，应该使其精度等级应尽可能低，使用更加简单化的装配，力求减少装配工人的体力消耗，尽量不搞选配和修配，以便能够实现自动流水生产。
3.3设备的散热防护。
电子设备可靠性最广泛的一个影响因素就是温度变化。在电气自动化控制设备工作时，其功率损失一般都转化为热能的形式散发出来， 尤其是一些如电子管、变压管、大功率晶体管、大功率电阻之类的耗散功率较大的元器件，引起环境温度的升高。当环境温度较高时，设备工作时产生的热能难以散发出去，将使设备温度升高，直接影响着设备使用的可靠性。
4总结
电气自动化控制设备在我国的应用领域已经变得越发广泛，保证电气自动化控制设备可靠性也已经成为一个复杂的且涉及广泛知识领域的系统工程。如何为人们的生产生活提供技术支撑和安全保障，采取措施，加强控制来进一步推动加强电气自动化控制设备的可靠性和安全性，已成为受到广泛关注的热点。只有在设计阶段就充分重视电气自动化控制设备可靠性，采取各种有效控制措施来保证电气自动化控制设备的可靠性，在使用阶段加强控制，才会取得较高的电气自动化控制设备可靠性指标，在市场竞争中保持优势。
参考文献
