機械自動化設(shè)備中控制系統(tǒng)PLC的應(yīng)用

黃春曉

摘 要：PLC控制系統(tǒng)是現(xiàn)代技術(shù)和控制技術(shù)和解的成果，能夠有效提升控制穩(wěn)定性，提高企業(yè)生產(chǎn)效率。PLC控制系統(tǒng)在電氣設(shè)備中的應(yīng)用，能夠給企業(yè)生產(chǎn)帶來極大便利，有助于提高設(shè)備的使用效率，維持設(shè)備平穩(wěn)運行。本文簡述了PLC控制系統(tǒng)及其應(yīng)用領(lǐng)域，旨在幫助技術(shù)人員更好地理解和使用PLC控制系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：PLC控制系統(tǒng);應(yīng)用;機械電氣自動化設(shè)備

中圖分類號：TP273 文獻標(biāo)識碼：A

可編程序控制器（Programmable Logic Controller， PLC）組成的PLC控制系統(tǒng)，是能夠在工業(yè)環(huán)境下整合傳統(tǒng)電氣控制手段，結(jié)合數(shù)字邏輯運算進行操作控制的系統(tǒng)。隨著工業(yè)科技和機械科技的飛速發(fā)展，PLC控制系統(tǒng)在自動化控制中取得了廣泛的應(yīng)用，幫助企業(yè)增加控制效率，提高生產(chǎn)質(zhì)量，促進生產(chǎn)力迅猛發(fā)展。在實際生產(chǎn)過程中，要深入了解PCL控制系統(tǒng)，能夠確保機械電氣自動化設(shè)備中的控制系統(tǒng)平穩(wěn)快速運行。

1 PLC控制系統(tǒng)概述

1.1 PLC技術(shù)簡介

如今業(yè)界普遍運用的PLC技術(shù)，換一句話來說就是把自動化技術(shù)和計算機技術(shù)關(guān)聯(lián)起來的一種電子設(shè)備，它既具有一定的編程性能，還可以用來存儲，并且還能夠計算整個運行程序中的各個環(huán)節(jié)，使之給輸入輸出程序與模擬式的接口當(dāng)中創(chuàng)建橋梁，進一步達到能夠全面控制機械電氣裝置中全部生產(chǎn)過程的目的。PLC最開始是被當(dāng)成繼電控制裝置的替代物的，由于之后的使用范圍逐漸廣泛起來，僅僅根據(jù)本身的自診功能與強烈的抗干擾性，就可以使之在電氣控制系統(tǒng)中增加其運行的平穩(wěn)可靠性，其中普遍的故障也因為PLC技術(shù)的使用而獲取到了科學(xué)的管控，于是得到了更多業(yè)內(nèi)人士的好評。

1.2 PLC控制系統(tǒng)工作過程

PLC控制系統(tǒng)主要包含三個工作階段。第一階段是采樣階段，主要是指PLC控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行讀取并且儲存到輸入元件中的過程。對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的讀取是通過傳感器完成的，所以傳感器的精確度會影響PLC控制系統(tǒng)的操作準(zhǔn)確性。第二階段是程序執(zhí)行階段，此時PLC控制系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先設(shè)計好的程序?qū)斎朐袃Υ娴男盘栠M行分析計算，然后將處理結(jié)果發(fā)送到輸出端口。第三階段是輸出刷新階段，此時PLC控制系統(tǒng)根據(jù)程序執(zhí)行階段的處理結(jié)果控制機械電氣自動化設(shè)備。如果自動化設(shè)備運行有偏差，PLC控制系統(tǒng)就會進行矯正，保障設(shè)備正常運行，如果設(shè)備運行正常，則PLC控制系統(tǒng)只會刷新結(jié)果，不會改變設(shè)備的工作狀態(tài)，直到設(shè)備運行出現(xiàn)偏差。

2 機械電氣自動化設(shè)備中PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用特點

2.1 反應(yīng)快速

因PLC系統(tǒng)之中是將繼電設(shè)備作為核心部件，這樣在結(jié)構(gòu)方面就會取代較為傳統(tǒng)的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)，當(dāng)繼電設(shè)備處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)時，能夠?qū)⒐?jié)點變位所需時間全面忽略。除此之外，將PLC系統(tǒng)之中繼電設(shè)備與傳統(tǒng)繼電設(shè)備相互對比，PLC系統(tǒng)之中繼電設(shè)備能夠在運轉(zhuǎn)之中省略返回環(huán)節(jié)，促使系統(tǒng)在對信息數(shù)據(jù)展開處理時更加快捷。

2.2 操作簡易

通常機械電氣自動化設(shè)備在應(yīng)用PLC系統(tǒng)展開全面控制時，所用指令十分簡單、直接，這樣就能保證所有人員都能夠明確指令內(nèi)容，即便自身技術(shù)水準(zhǔn)與文化水平較低的相關(guān)人員，也能夠根據(jù)指令內(nèi)容展開正確操作，有效降低工作人員操作難度，從而在機械電氣自動化設(shè)備正常運轉(zhuǎn)能夠得到相應(yīng)保障同時，大幅提升設(shè)備運轉(zhuǎn)效率，促進相關(guān)企業(yè)良好發(fā)展。

2.3 十分安全

由于PLC系統(tǒng)在對機械電氣自動化設(shè)備進行控制時十分合理，還大幅提升設(shè)備自身對諸多干擾的抵抗性能，即便將其放置在極其復(fù)雜、惡劣的環(huán)境之中進行運轉(zhuǎn)，也可以為設(shè)備運轉(zhuǎn)安全與可靠性提供全面保障，促使機械電氣自動化設(shè)備能夠在任何情況下正常運轉(zhuǎn)。

3 PLC控制系統(tǒng)在機械電氣自動化設(shè)備中的應(yīng)用

3.1 PLC控制系統(tǒng)在順序控制中的應(yīng)用

PLC控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于機械電氣自動化設(shè)備控制中的順序控制。在傳統(tǒng)的順序控制系統(tǒng)中，主要使用大量繼電器等原件來實現(xiàn)順序控制，這導(dǎo)致控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜繁瑣。PLC控制系統(tǒng)能夠有效降低控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度，提升操作人員對于設(shè)備的控制能力，提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。PLC控制系統(tǒng)對電氣設(shè)備的控制是單向的，能夠促進設(shè)備自控能力提升，降低設(shè)備資源消耗，實現(xiàn)復(fù)雜控制任務(wù)，提高設(shè)備控制效率。同時，技術(shù)人員能夠通過控制PLC控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對設(shè)備的控制，有效提升了設(shè)備管理效率。

3.2 PLC控制系統(tǒng)在開關(guān)量控制中的應(yīng)用

傳統(tǒng)控制系統(tǒng)中對開關(guān)量的控制是使用磁性電磁繼電器完成的，電磁繼電器操作復(fù)雜，觸點較多，會對設(shè)備的穩(wěn)定運行產(chǎn)生不利影響。但是，PLC控制系統(tǒng)是使用軟磁繼電器來控制設(shè)備開關(guān)量，能夠有效避免傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的缺點，提升控制效果。軟磁繼電器能夠顯著優(yōu)化自動化控制效果，確保電器自動化設(shè)備安全平穩(wěn)運行，同時PLC控制系統(tǒng)能夠以最少的開關(guān)量完成控制，簡化控制程序，節(jié)約控制成本。PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用到開關(guān)量控制中，不僅僅能夠?qū)φ麄€電氣系統(tǒng)進行有效控制，還能發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷并且進行完善，從整體上提升控制效率。

3.3 PLC控制系統(tǒng)在閉環(huán)控制中的應(yīng)用

閉環(huán)控制中應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)時，主要是針對轉(zhuǎn)速進行測量，然后對調(diào)節(jié)器進行控制。自動或者手動啟動，是泵類電機啟動的兩種方式。在自動啟動模式下，PLC控制系統(tǒng)是主要控制方式，PLC控制系統(tǒng)會對每個泵的運行時間進行計算，然后選擇出主備用泵。同時，PLC控制系統(tǒng)還能夠根據(jù)泵的實際運行情況，選擇合理的控制方式，確保泵電機穩(wěn)定運行，提高生產(chǎn)效率，簡化控制操作，降低設(shè)備的空轉(zhuǎn)消耗，節(jié)約設(shè)備成本。目前實際生產(chǎn)中常用的控制模式是混合PLC控制和常規(guī)控制的控制模式，不過以PLC控制為主，常規(guī)控制系統(tǒng)為輔。

3.4 PLC控制系統(tǒng)在自動切換控制中的應(yīng)用

PLC控制系統(tǒng)還能夠應(yīng)用在自動切換控制中，通過設(shè)備運行期間的工況對設(shè)備的啟動或關(guān)閉進行控制，進一步提高電氣設(shè)備的工作效率和運轉(zhuǎn)性能。比如在使用PLC控制系統(tǒng)對備用電源進行控制時，PLC控制系統(tǒng)能夠通過自動化程序，依照電氣設(shè)備提供的數(shù)據(jù)，對備用電源進行控制，提升PLC控制系統(tǒng)的操作性。

3.5 PLC控制系統(tǒng)在數(shù)字控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

PLC控制系統(tǒng)還能和數(shù)字控制系統(tǒng)相結(jié)合，提升控制精確程度。數(shù)字控制包含了連續(xù)控制、執(zhí)行控制和點位控制。點位控制需要較高的精準(zhǔn)度，一般是通過單片機和計算機實現(xiàn)對單個設(shè)備的控制，控制系統(tǒng)設(shè)計困難，設(shè)計成本較大，所以使用范圍較小。但是隨著PLC控制系統(tǒng)的發(fā)展，在數(shù)控設(shè)計中使用PLC控制系統(tǒng)，不僅能夠提升控制精準(zhǔn)度，降低控制成本，還能實現(xiàn)大規(guī)模設(shè)備的一體化控制，提高控制效率和控制規(guī)模。PLC控制系統(tǒng)是依賴軟磁繼電器進行控制的系統(tǒng)，將PLC控制系統(tǒng)和計算機監(jiān)控相互結(jié)合，能夠提高控制靈敏性和時效性，提高企業(yè)自動化控制水平。

4 結(jié)語

PLC控制系統(tǒng)是傳統(tǒng)控制技術(shù)和現(xiàn)代電子技術(shù)結(jié)合的成果，安全可靠，能夠有效提高控制工作的穩(wěn)定性，提升企業(yè)的生產(chǎn)效率。PLC控制系統(tǒng)已經(jīng)在眾多控制領(lǐng)域展開應(yīng)用，比如順序控制和數(shù)字控制等，操作人員在使用PLC控制系統(tǒng)時，要結(jié)合實際需求，改善創(chuàng)新，推動PLC控制系統(tǒng)的技術(shù)進步，提升工廠企業(yè)生產(chǎn)自動化水平。

參考文獻：

[1]王海月.機械電氣自動化設(shè)備中PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用分析[J].冶金與材料，2019.

[2]尹永亮.淺析機械電氣自動化設(shè)備中PLC控制系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用[J].百科論壇電子雜志，2019（02）：751.

[3]陳庭余.PLC在電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)中的設(shè)計與應(yīng)用[J].農(nóng)家參謀，2019，606（01）：204.