PLC技术在机电设备控制中的应用

PLC技术在机电设备控制中的应用

孙琪 ,鲍丹,陈若思

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摘要：随着科学技术的不断发展，机电设备自动控制已经成为了一种必然的发展趋势。文章简要阐释了PLC技术的内涵，并对PLC技术在机电设备控制中的应用展开分析和探讨，以供行业人员参考。

关键词：PLC；机电设备；自动控制

我国的现代化工业和工程建设近年来得到了快速发展，在现代化工业和工程建设中机电设备应用的非常普遍，机电设备在现代化工业生产和工程建设中发挥着异常关键的作用。随着近年来PLC技术的快速发展使得自动化技术也得到了快速发展，自动化技术逐渐与机电设备技术有机融合有效提升了机电设备的自动化程度，也有效提升了机电设备的生产效率并且降低了机电设备的故障率，所以，加强PLC技术在机电设备自动控制系统中的设计与应用研究对于有效推进我国机电设备自动化水平不断提升有着非常积极的现实意义。

1 PLC技术概述

PLC(Programmable Logic Controller）是可编程逻辑控制器的一种，基于PLC技术的自动控制系统是近现代开发出的一种将计算机技术、微处理器技术、通信技术和互联网技术等进行有机融合应用的开放式工业控制系统。目前PLC自动控制系统硬件组成在工业中的应用类似于微型计算机，主要硬件组成包括：中央处理器、电源装置和存储器等。PLC技术与机电自动控制系统的融合研究是近年来我国科研领域重点研究的一项工作。

2 PLC技术在机电设备自动控制系统中的应用

2.1 开关量控制中的应用

继电器的通断控制通常反应时间较长，在其反应过程中一般难以对其采取有效的短路保护，而PLC能够以可编程存储器的形式参与到虚拟继电器的运行当中。虚拟继电器在运行时PLC能够自动对系统进行切换，显著缩短继电器的反应时间从而有效克服了继电器在通断控制中存在的弊端。将PLC应用于虚拟继电器通断控制中不但能够有效缩短继电器的反应时间对继电器进行有效保护，而且能显著提高自动控制系统的运行效率。

2.2 顺序控制中的应用

PLC技术在机电设备顺序控制中的应用是通过PLC技术来实现对机电设备的可编程逻辑控制，机电设备顺序控制是PLC技术在机电设备自动控制系统中的主要用途之一。基于PLC技术的机电设备顺序控制使得工业生产线自动控制系统中生产作业流程相对传统自动控制系统发生了转变从而提升工业生产操作环节的稳定性和可靠性，此外，PLC技术在机电设备顺序控制中的应用能够提升冲压连杆机械控制范围的精度使得自动控制系统的控制效果达到最佳。值得注意的是，PLC技术在机电设备自动控制系统顺序控制中需要注意现场传感器、遥控器和主站控制器三步部分，要想保证机电设备自动控制系统的顺序控制效果必须对这三部分做到妥善处理。

2.3 集中式控制中的应用

PLC技术应用于机电设备集中控制系统能够使得PLC技术具备的功能优越性得到充分发挥，基于PLC技术的机电设备集中式控制系统可以将数台设备组合起来进行控制，工作人员在监控系统中便可以对数台机电设备进行控制。通过PLC技术在机电设备集中式控制系统中的应用不仅能够显著提升自动控制系统的控制效果还能将应用成本控制在合理的范围，基于PLC技术在机电设备集中控制中的这些突出优势目前在机电设备自动控制系统中得到了较为普遍的应用。值得注意的是，当被控制对象的程序出现故障时，中央处理器与控制器的程序也将出现故障导致系统运行被迫中断。

2.4 闭环控制中的应用

PLC技术在机电设备自动控制系统中的另外一种重要的应用形式是闭环控制，PLC技术应用于机电设备闭环控制通过机电设备自动控制系统使得机电自动控制系统整体的功能得以显著改变，同时为了保证机电自动控制系统的整体控制的集成性与针对性，必须对PLC技术及其闭环控制系统的应用进行严格控制才能达到闭环控制要求。基于PLC技术的闭环控制系统在机电设备自动化控制系统中的应用有效地提升了自动控制系统的控制效率和实用性。随着近年来机电设备自动控制系统在我国工业经济和工程建设的应用和发展，机电设备自动控制系统也得到了快速发展，系统控制效果在不断优化和提升。

2.5 分散性控制中的应用

分散性控制也是PLC技术在机电自动控制系统中一种十分重要的控制形式，将PLC技术应用于机电设备自动控制系统中能够达到对系统进行垂直控制的目的并确保系统处于高效平稳地的运行状态。基于PLC技术的分散性控制技术是一种分散式的结构，分散性控制系统的构建需要配置分布式结构，同时分布式结构的配置也决定了系统的控制效果。因此，要想保证自动控制系统具有良好的控制效果需要建立在对自动系统的实际控制需求充分考虑的基础上，通过对各个分布式信息传递节点进行调整、优化和控制才能保证自动控制系统信息得以平稳传递。

2.6 调速变频控制中的应用

利用PLC技术对机电设备的运转速度和频率进行调节控制是机电设备自动控制系统的一种重要应用形式。现代化工业生产中，机电设备需要长时间持续运转，在此过程中机电设备处于连续高效运转的高负荷状态，不仅会消耗大量的电能，机电设备在持续高负荷运转的过程中机械性磨损会有碎屑不断产生并积累导致机电设备内部机械结构摩擦系数不断增大进而会导致机电设备不断发生机械性磨损。为了控制由于机电设备持续高速运转导致的机械结构严重磨损，就需要在满足生产需要的前提下对机电设备运转速度和频率进行控制。PLC技术应用于机电设备调速变频控制能够根据生产需要和设备运转状态对机电设备运转速度和频率进行自动调节从而降低设备磨损情况。

3 机电设备自动控制系统中PLC技术的设计要点

3.1 控制信号干扰

随着现代化工业和工程的发展对机电自动控制系统的要求越来越高，长期以来信号干扰是造成机电设备自动控制系统控制效果不良的重要因素，长期以来防止信号干扰对PLC技术在机电设备自动控制系统中应用效果造成的不良影响是相关人员研究的重要内容。因此，在将PLC技术应用于机电设备自动控制系统时，需要降低可编程控制部件中的信号干扰因素，降低误差对系统的干扰实现抗信号干扰的目的。

3.2 控制电源干扰

通过实践应用发现，电源干扰是PLC技术应用于机电设备自动控制系统的主要干扰形式之一，电源干扰对系统造成的干扰较强而且对系统产生的干扰程度随着系统的复杂程度增高干扰性也越复杂。要想保证机电设备自动控制系统高效平稳运行就必须采取措施对电源干扰进行控制。基于对电源干扰的控制需要，在工业生产中应当将机电自动控制系统和具有屏蔽功能的设备相连从而对电源干扰进行有效控制提升系统的抗干扰能力。

4 结束语

PLC技术具有适应性强和编程简单等优点能够显著提升机电自动控制系统的控制效果，随着PLC技术在机电设备自动控制系统中的广泛应用和不断发展。目前PLC技术与机电设备自动控制系统之间的联系已经变得非常紧密。同时现代化工业和工程的快速发展也对机电设备自动控制系统和PLC技术提出了更高要求，未来PLC技术应用于机电自动控制系统应当从基础形式中脱离出来，朝着更为开放化、综合化和分布范围广泛化的方向发展，不断对PLC技术及其在机电设备自动控制系统中的应用技术进行不断优化完善才能促进机电自动化健康持续发展。

参考文献：

[1]欧娟娟,段向军,王春峰.基于PLC技术的机电一体化设备智能控制研究[J].常熟理工学院学报,2022,36(05):73-78.

[2]赵亮.PLC技术在煤矿机电设备控制中的运用[J].电子技术与软件工程,2019(18):118-119.

[3]刘有明.探究PLC技术在煤矿机电设备控制中的运用[J].当代化工研究,2019(11):93-94.