基于PLC的机械设备电气自动化控制分析

基于 PLC的机械设备电气自动化控制分析

李文涛

海德威科技集团（青岛）有限公司 山东 青岛 266000

摘要：电气自动化控制是一项综合性非常强的领域，涉及很多技术门类，在工业发展过程中，早期利用继电器来实现自动化控制，使用继电器的自动化控制方法简单实用，但是随着时代进步继电器的适应性越来越差，可编程控制器逐步取代继电器成为电子自动控制领域的重要装备。汽车制造领域的电气自动控制，也是从基于继电器的自动化控制，转型为基于PLC的自动化控制。通过PLC来实现对汽车制造领域机械设备的自动化控制是汽车工业发展的助推剂，也是未来汽车智能制造的重要基础。

关键词：PLC技术；电气设备；自动化控制

引言

PLC技术是21世纪新时代下的产物，相关企业通过对PLC技术的应用能够对整个系统所涉及的参数进行高速运转，同时还能够确保后续的指令工作能够顺利进行，发挥其本身所存在的价值与意义，与传统控制技术不同，PLC技术本身所具备的数字化与可视化能够帮助相关企业提升电气设备在运行过程中的灵敏程度，从而来实现提升电气设备质量的目的，因而被我国社会各界广泛进行应用。

1、PLC技术的应用原理

PLC主要应用于工业领域，是专门为了工业环境下的应用而设计的，也是当代工业控制的核心。而且PLC的应用面较广，功能较为强大，使用起来也较为方便，所以大多都被用在很多的工业领域。通过PLC技术系统对使用者所用的程序内部进行扫描，然后在此基础上依据扫描出现的结果采用信号控制的方法进行传输信息，把它传输到与之相应的执行机构中，然后通过CPU对整个进行的过程的作用，最后使起CPU发挥循环的效应，在这样循环的过程中，可以减少不必要的时间，既节约了时间又保证了整个系统的正常运行。如果PLC技术在电气系统中被合理应用，在运行的过程中就会对其内部的线路进行相对应的连接，连接的过程就是要确保电气控制系统的顺利运行。由PLC技术处理后留下的数据，大部分都是采用逻辑代数的方式进行存储，这是为了保证在实际的系统控制过程中发生突然状况时，系统自己能够通过增加数据或者删除与运行过程中无关数据的形式对发生的状况做出相应的处理，这样的设置能够有效满足控制系统的高要求。

2、PLC在电气自动化控制中的角色

PLC可靠性强，稳定性好，在一个电气自动化控制系统当中，只要PLC不出现问题，系统一般都会按照PLC程序设定运行。虽然基于PLC的控制系统中依然需要用到继电器，但是不再是人员操控相关装置来控制继电器，而是由PLC来控制继电器。例如同样以电机的自动控制为例，由于电机运转需要的额定电流非常大，PLC根本不可能承受与电机一样的额定电流，所以必定不可能作为控制主电路的装备，而是去适应主电路，并通过控制继电器输出来实现自动控制，电路形式与上述控制电路无明显差别，最主要的就是增加了PLC，且不需要人工操作，只需要PLC按照程序运行即可实现自动控制。PLC强大的逻辑计算能力为连续生产过程的模拟量控制提供了巨大支撑，而带有NC单元的PLC则可以执行运动控制。

3、PLC技术的应用价值

现如今，随着我国科学技术的不断提升，人们在进行电气自动化控制技术的应用过程中发现PLC技术不仅能够提升电气设备的可控性，同时还能够对电气自动化设备的运行效率起到极为有效的促进作用。比如说，我国所使用的电梯控制系统便是最常见的电气设备，传统的电梯系统本身是以继电器为主，其本身存在着触点多、线路复杂等问题，一旦在电气设备工作过程中发生磨损现象，就会导致电气设备自身发生故障。而在接线方面，由于受到维修方面的影响，导致后续工作能够进行较为有效的开展，而对于这种本身属于弱电性质的继电器控制系统来讲，PLC技术刚好能够解决这一问题，通过对PLC技术的应用既能够有效提升相关企业对电梯运行的控制效率，提升电梯运行工作的安全性与可靠性，以此来确保国民的生命健康能够得到较为有效的保障。

4、PLC技术在机械电气自动化控制设备中的应用

4、1在顺序控制中PLC技术的应用

随着科学技术的发展，在自动化领域PLC技术的优势越发明显。PLC技术在大多数领域被用作顺序控制系统，应用到系统中实现顺序控制，效果显着。PLC技术可充当自动定序器：通过对序列进行排序，用户可以减少再处理，确保过程的科学性，并提高处理效率。这改善了自动化系统的工作环境，降低过程中的浪费成本。顺序控制是一种包括主程序和通用模块的自动程序。在应用过程中，只需远程控制程序即可实现对设备的自动控制。PLC技术可细化为遥控、现场传感、顺序控制主副站技术等。程序开发人员需要在编写程序的过程中进行明智的设计，以使其更易于使用。PLC技术可用于电气工程自动化的控制过程，以此来提高数据管理和控制效率

4.2开关量控制

在传统的开关量中是通过磁性继电器来实现控制的，这种控制方式涉及触点较多，比较复杂，故障出现的频率较高，降低系统运行可靠性的同时，也对企业的经济效益造成了一定程度的影响，而应用PLC技术之后能够有效避免上述问题。PLC技术在开关量控制中的应用是基于软继电器装置来实现的，一方面能够进一步优化自动控制过程，另一方面还能够增强设备控制的稳定性，降低故障发生的机率。例如将PLC技术应用到运输系统中，通过对运输机、运输顺序等进行科学调控，能够有效的提高运输量、增强运输效率，待运输结束后反向关闭开关。

4.3PLC在闭环控制中的应用

由于PLC不但具有自动智能的特点，而且PLC有很强的抗干扰能力，这样PLC在实际应用中表现出极强的优势，使得PLC在现代工业应用比较广泛。传统的启动方式为人工进行启动，现在我们使用PLC控制电气工程系统，这样可以实现系统的自动化控制，既能提升电气工程控制系统的整体生产能力，又能使系统平稳运行。除此之外，PLC控制方式为闭环控制，这种控制方式可以及时通过调节实现系统的稳定运行。介于PLC闭环控制方式，将此技术与电机动力泵相结合，时刻采集电机运转的信息数据，根据这些数据及时调节使用泵的情况，在电脑程序中就可以操作，这样极大地提高了电气工程系统运行的连续性和生产效率。

4.4抗干扰设计应用

从目前的发展形势来看，抗干扰设计是现阶段电气领域技术研究的主要方向，主要是为了能够减少环境对于电气设备的干扰。现阶段，我国社会机构与政府相关部门都纷纷针对该课题展开研究，成立了专门的研究组织、部门与学习小组，进而试图分析出PLC技术的核心技术、工艺与理论基础，并基于此为PLC技术发展做出贡献，现阶段，我国在这方面已经取得了较为显著的成果，成立了PLC技术研发的专项资金。

结束语

总之，随着PLC技术的创新和发展，目前，电气工程领域中关于PLC技术应用实例数不胜数，而这些应用实例为企业带来了巨大的效益。随着PLC技术的不断成熟，在今后的电气自动化领域，PLC技术的应用前景将更加广阔。

参考文献

[1]郝佳.PLC技术在电气自动化控制中的运用分析[J].中国科技投资，2019（22）：224.

[2]孙英博.基于PLC的电气自动化控制应用研究[J].科学与信息化，2019（03）：99.

[3]肖长勇.基于PLC的电气自动化控制系统设计探讨[J].信息周刊，2020（11）：1.

[4]袁苏楠.PLC技术在电气工程自动化控制中的应用分析[J].现代制造技术与装备，2020（09）：198-200.

[5]张楷.基于PLC在电气自动化控制中的应用分析[J].科学与财富，2020（01）：340.