PLC技術在機電自動化控制中的應用探究 Application of PLC Technology in Electromechanical Automation Control

唐培偉 TANG Pei-wei 李昕LI Xin

摘要： 隨著社會經濟發展水平的不斷提升，傳統工業已經進入到新的發展時期，越來越多高新技術的應用，實現了人工成本的有效控制，同時也提升了整體的工作效率。因此，本文主要針對機電自動化控制中PLC技術的應用進行探究，首先對PLC技術的內容進行了簡要概述，然后總結現階段機電自動化控制當中PLC技術的應用方式，提升機電自動化控制中PLC技術的應用效果。

Abstract： With the continuous improvement of social and economic development level， traditional industry has entered a new development period. More and more high-tech applications have not only realized the effective control of labor cost， but also improved the overall work efficiency. Therefore， this paper mainly explores the application of PLC technology in electromechanical automation control. Firstly， it briefly summarizes the content of PLC technology， and then summarizes the application mode of PLC technology in electromechanical automation control at this stage， so as to improve the application effect of PLC technology in electromechanical automation control.

關鍵詞： PLC技術;機電自動化控制;應用

Key words： PLC technology;electromechanical automation control;application

中圖分類號：TG659? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2021）22-0226-02

0? 引言

隨著機電自動化控制的日益完善，PLC技術的應用也更為廣泛，在推動社會生產力提升的同時，創造了更大的經濟效益。在PLC技術的應用過程中，需要建立在處理器的基礎之上，同時發揮出計算機自動控制技術的優勢，體現出較強的適用性[1]。在大量應用實例中可以發現，PLC技術相較于傳統技術來說，優勢明顯，具有較強的可操作性，同時維修方便，在實現機電自動化控制水平提升中的作用顯著，促進了產品品質與整體產能的提升。在自動化技術快速發展的過程中，通過在機電自動化控制中應用PLC技術，有利于實現自動化水平的提升，在有限的機電設備中，創造更大的生產效益。

1? PLC技術概述

在現代工業發展中，PLC技術作為一種特殊的計算機技術，又稱為可編程控制器，技術水平日益成熟，能夠創造出專業性較強的自動化控制器，為電子自動化生產提供便利。在推動機電自動化控制發展的過程中，需要從不同用戶的需求出發，按照既定的命令與順序，開展相應的軟件控制，從而達成用戶的目標[2]。相較于傳統自動化控制系統來說，在PLC控制系統的應用中，只需要與相關軟件進行連接，在較少的接線量下，就可以完成相關操作。與此同時，還能夠按照既定的程序，處理系統所獲得信息，實現自身工作效率的提升。

在機電自動化控制中，PLC技術的優勢更為明顯，作為一種先進的工業控制領域技術，具有較高的自動化水平，其基本結構如圖1，核心為中央處理器，能夠為機電自動化控制的開展提供可靠保障。通過利用ROM或者RAM儲存器，針對相關程序完成編程工作，然后借助邏輯運算，利用接口連接來開展自動化控制。PLC技術的設計與開發，是建立在工業生產作業環境實際情況基礎之上，能夠為絕大多數機電設備的控制提供保障，這也保證了這一技術具有較強的適用性[3]。與此同時，PLC技術借助梯形圖，能夠采用編程的方式，針對機電設備的運行開展控制，在簡單操控的基礎上，實現了控制能力的提升。特別是在整個機電自動化控制系統中，PLC的占用空間很少，裝置自身設置有許多接口，能夠為大部分場合的應用提供便利條件。

2? 機電自動化控制中PLC技術的應用

2.1 開關量控制應用

從PLC技術的有點來看，體現在多方面，包括接線維修簡單、軟觸點多、速度快以及較強可靠性等，能夠在實現系統性能優化的過程中，減少時間與人力的投入，同時彌補傳統系統中存在的線路復雜問題。PLC技術與傳統繼電器之間的區別在于自動開關控制，這也實現了開關自動化水平的提升[4]。在中間繼電器中，需要以順序控制器的公式來開展設計工作，對整個的系統進行控制，而在控制器當中，能夠以梯形圖的方式表示，在仿真模擬的過程中，對設備與系統進行檢查，實現了設備可靠性與設計規范化的提升。

2.2 順序控制應用

在機電自動化控制中，PLC控制技術應用的重要體現為順序控制，能夠為生產過程提供更為協調的控制。在實現順序控制的過程中，PLC技術的應用需要建立在電氣設備自動化系統支持的基礎之上，針對PLC控制技術應用的系統而言，其自身主要構成要素為現場傳感器、遠程層以及主站層等。在這些部件的幫助下，所形成的電氣設備自動化系統可以豐富自身的功能，實現電氣設備的遠程順序控制，最大限度上提升生產效率。在優化機電自動化控制系統的過程中，需要對主站層、現場傳感以及遠程層三個環節進行有效控制，從而將PLC技術的性能發揮出來，實現順序控制效果的優化。

2.3 電動機調速變頻控制應用

在PLC技術的作用下，機電自動化控制系統可以對頻率進行控制。從現階段的自動化生產環節來看，電氣的生產量相對較大，這就造成機械設備需要在較長的時間內保持超負荷運轉，使得機械磨損的情況加劇。受到這一因素的影響，機械設備在生產環節中，容易出現一些碎屑以及粉塵，使得機械內部的摩擦力度增加，為了滿足既定的生產效率，往往會通過加大機械運轉速度的方式來開展生產，這就造成機械設備的磨損程度進一步加劇。但是在機械設備頻率控制的幫助下，可以將PLC技術的優勢發揮出來，彌補傳統機電自動化控制系統中的不足，結合機械設備的運行情況來確定運轉速度，對機械設備的磨損進行有效控制。

2.4 編程程序應用

在目前部分企業的編程程序中，已經開展應用PLC技術，實現順序控制器應用效率的提升。比如在火力發電廠的清潔工作中，通過實現PLC技術與自動化控制系統的融合，能夠提升生產效率，對生產成本進行有效控制，彌補傳統工作狀態下出現的問題。所以說，在機電自動化控制過程中，技術人員需要提升對PLC技術的重視程度，實現技術應用可靠性的提升。技術人員需要對現場傳感情況進行密切觀察，將PLC技術的作用發揮出來，特別是在主站系統當中，PLC技術的應用需要進行科學技術系統的設置。與此同時，在遠程控制階段，技術人員需要發揮出PLC順序控制的優勢，實現遠程控制性能的提升，改善工作效率。

2.5 火電控制系統

在傳統火電控制系統當中，受到技術因素的限制，更多的采用電磁型繼電器。但是在這一繼電器的運行中，由于其自身存在很多觸點，一旦出現問題，則會造成整個系統無法正常運行。特別是在這種繼電器的內部，接線情況比較復雜，在出現故障以后，維修難度相對較大。在PLC技術的應用下，并不需要過多的元件來維持運行，所形成的觸點相對較少，整個系統的運行也更加穩定。除此之外，PLC技術所具有的自診功能，能夠在出現故障以后，開展自我保護，同時將相應的故障信號呈現出來，減少故障所產生的損害。而PLC技術所表現出來的較強抗干擾性，能夠自動分析火電系統的運行情況，實現了供電可靠性的提升。

2.6 機床電氣控制

在機床加工運行的過程中，如果液壓時間與電氣時間銜接出現問題，則會對穩定運行產生威脅，同時問題很難及時的排除。而PLC技術的應用能夠有效的彌補這一缺陷，通過取代傳統的接觸器，能夠實現時間精準度的提升，將主體設備的實際情況實時的呈現在控制系統中。在這種情況下，能夠推動監管、組織以及故障報警的結合，實現電器設備運行效率的提升，為機床電氣的穩定運行提供保障。

2.7 內燃機應用

在內燃機的順序控制中，主要采用繼電器控制電路的方式，存在較多的中間繼電器，整個的接線比較復雜，通用性相對較差。而在PLC技術的應用下，可以將大部分中間繼電器取消，同時減少定時器以及計數器的應用，實現了機車控制電路的優化，不僅改善了工作效率，同時也提升了其運行的可靠性。

3? 機電自動化領域中PLC技術的發展趨勢

3.1 容量與速度擴張

從現階段工業技術的發展來看，整體的數據規模不斷擴大，這就需要在PLC技術的應用下，需要提供更快的運算速度以及更大的容量，未來PLC技術的運算能力將得到進一步提升。在當前信息產業的快速發展下，越來越多微型高速裝置的出現，可以在提升設備容量的基礎上，降低設備價格，這也就為PLC的大容量提供了便利條件。由此可見，在未來的PLC控制系統升級中，必須要朝向大容量以及高速度的方向發展。

3.2 編程語言高級化與多樣化

在PLC技術的快速發展下，其編程語言也將呈現出豐富化的狀態。從目前中小型PLC設備來說，主要采用梯形圖來開展相應的編程，但是在研究日益深入的情況下，必將出現更加高級的PLC編程語言，比如C語言等，高級化與多樣化成為了編程語言發展的重要方向。

4? 結束語

機電自動化作為一種新的加工工具，實現了機械生產效率與質量的提升，為工業化發展打下了良好基礎。在工業生產領域中，通過積極的應用自動化技術，能夠在實現生產效率提升的同時，增加企業的生產效益。隨著PLC技術的快速發展，其在機電自動化控制中的應用也更為廣泛，包括順序控制、開關量控制、編程等諸多方面，可以為現代工業的發展提供可靠保障。

參考文獻：

[1]陳蕭，劉松濤，程賽葛.電氣工程自動化控制中PLC技術的應用研究[J].電子測試，2019（003）：39-40.

[2]朱開宣.基于plc的礦井水泵自動化控制系統探究[J].建筑技術研究，2020，3（7）：66-67.

[3]袁芬，吳安艮.PLC技術在化工裝置電氣自動化控制中的應用分析——評《化工裝置運行》[J].電鍍與精飾，2020，42（06）：57.

[4]王建偉.PLC技術在機電工程自動化中的運用分析[J].設備管理與維修，2019（019）：132-133.