機械自動化設備中控制系統PLC的應用

黃春曉

摘 要：PLC控制系統是現代技術和控制技術和解的成果，能夠有效提升控制穩定性，提高企業生產效率。PLC控制系統在電氣設備中的應用，能夠給企業生產帶來極大便利，有助于提高設備的使用效率，維持設備平穩運行。本文簡述了PLC控制系統及其應用領域，旨在幫助技術人員更好地理解和使用PLC控制系統。

關鍵詞：PLC控制系統;應用;機械電氣自動化設備

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A

可編程序控制器（Programmable Logic Controller， PLC）組成的PLC控制系統，是能夠在工業環境下整合傳統電氣控制手段，結合數字邏輯運算進行操作控制的系統。隨著工業科技和機械科技的飛速發展，PLC控制系統在自動化控制中取得了廣泛的應用，幫助企業增加控制效率，提高生產質量，促進生產力迅猛發展。在實際生產過程中，要深入了解PCL控制系統，能夠確保機械電氣自動化設備中的控制系統平穩快速運行。

1 PLC控制系統概述

1.1 PLC技術簡介

如今業界普遍運用的PLC技術，換一句話來說就是把自動化技術和計算機技術關聯起來的一種電子設備，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節，使之給輸入輸出程序與模擬式的接口當中創建橋梁，進一步達到能夠全面控制機械電氣裝置中全部生產過程的目的。PLC最開始是被當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中增加其運行的平穩可靠性，其中普遍的故障也因為PLC技術的使用而獲取到了科學的管控，于是得到了更多業內人士的好評。

1.2 PLC控制系統工作過程

PLC控制系統主要包含三個工作階段。第一階段是采樣階段，主要是指PLC控制系統根據設定對現場數據進行讀取并且儲存到輸入元件中的過程。對現場數據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控制系統的操作準確性。第二階段是程序執行階段，此時PLC控制系統根據預先設計好的程序對輸入元件中儲存的信號進行分析計算，然后將處理結果發送到輸出端口。第三階段是輸出刷新階段，此時PLC控制系統根據程序執行階段的處理結果控制機械電氣自動化設備。如果自動化設備運行有偏差，PLC控制系統就會進行矯正，保障設備正常運行，如果設備運行正常，則PLC控制系統只會刷新結果，不會改變設備的工作狀態，直到設備運行出現偏差。

2 機械電氣自動化設備中PLC控制系統應用特點

2.1 反應快速

因PLC系統之中是將繼電設備作為核心部件，這樣在結構方面就會取代較為傳統的導線結構，當繼電設備處于運轉狀態時，能夠將節點變位所需時間全面忽略。除此之外，將PLC系統之中繼電設備與傳統繼電設備相互對比，PLC系統之中繼電設備能夠在運轉之中省略返回環節，促使系統在對信息數據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備在應用PLC系統展開全面控制時，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容，即便自身技術水準與文化水平較低的相關人員，也能夠根據指令內容展開正確操作，有效降低工作人員操作難度，從而在機械電氣自動化設備正常運轉能夠得到相應保障同時，大幅提升設備運轉效率，促進相關企業良好發展。

2.3 十分安全

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

3 PLC控制系統在機械電氣自動化設備中的應用

3.1 PLC控制系統在順序控制中的應用

PLC控制系統廣泛應用于機械電氣自動化設備控制中的順序控制。在傳統的順序控制系統中，主要使用大量繼電器等原件來實現順序控制，這導致控制系統結構復雜繁瑣。PLC控制系統能夠有效降低控制系統的結構復雜程度，提升操作人員對于設備的控制能力，提升系統穩定性。PLC控制系統對電氣設備的控制是單向的，能夠促進設備自控能力提升，降低設備資源消耗，實現復雜控制任務，提高設備控制效率。同時，技術人員能夠通過控制PLC控制系統，實現對設備的控制，有效提升了設備管理效率。

3.2 PLC控制系統在開關量控制中的應用

傳統控制系統中對開關量的控制是使用磁性電磁繼電器完成的，電磁繼電器操作復雜，觸點較多，會對設備的穩定運行產生不利影響。但是，PLC控制系統是使用軟磁繼電器來控制設備開關量，能夠有效避免傳統控制系統的缺點，提升控制效果。軟磁繼電器能夠顯著優化自動化控制效果，確保電器自動化設備安全平穩運行，同時PLC控制系統能夠以最少的開關量完成控制，簡化控制程序，節約控制成本。PLC控制系統應用到開關量控制中，不僅僅能夠對整個電氣系統進行有效控制，還能發現設備缺陷并且進行完善，從整體上提升控制效率。

3.3 PLC控制系統在閉環控制中的應用

閉環控制中應用PLC控制系統時，主要是針對轉速進行測量，然后對調節器進行控制。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控制系統是主要控制方式，PLC控制系統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控制系統還能夠根據泵的實際運行情況，選擇合理的控制方式，確保泵電機穩定運行，提高生產效率，簡化控制操作，降低設備的空轉消耗，節約設備成本。目前實際生產中常用的控制模式是混合PLC控制和常規控制的控制模式，不過以PLC控制為主，常規控制系統為輔。

3.4 PLC控制系統在自動切換控制中的應用

PLC控制系統還能夠應用在自動切換控制中，通過設備運行期間的工況對設備的啟動或關閉進行控制，進一步提高電氣設備的工作效率和運轉性能。比如在使用PLC控制系統對備用電源進行控制時，PLC控制系統能夠通過自動化程序，依照電氣設備提供的數據，對備用電源進行控制，提升PLC控制系統的操作性。

3.5 PLC控制系統在數字控制系統中的應用

PLC控制系統還能和數字控制系統相結合，提升控制精確程度。數字控制包含了連續控制、執行控制和點位控制。點位控制需要較高的精準度，一般是通過單片機和計算機實現對單個設備的控制，控制系統設計困難，設計成本較大，所以使用范圍較小。但是隨著PLC控制系統的發展，在數控設計中使用PLC控制系統，不僅能夠提升控制精準度，降低控制成本，還能實現大規模設備的一體化控制，提高控制效率和控制規模。PLC控制系統是依賴軟磁繼電器進行控制的系統，將PLC控制系統和計算機監控相互結合，能夠提高控制靈敏性和時效性，提高企業自動化控制水平。

4 結語

PLC控制系統是傳統控制技術和現代電子技術結合的成果，安全可靠，能夠有效提高控制工作的穩定性，提升企業的生產效率。PLC控制系統已經在眾多控制領域展開應用，比如順序控制和數字控制等，操作人員在使用PLC控制系統時，要結合實際需求，改善創新，推動PLC控制系統的技術進步，提升工廠企業生產自動化水平。

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