工业自动化生产过程中 PLC 控制系统的设计方法

周金华

摘要：随着科技的发展，PLC 控制技术被广泛应用于工业自动化中。PLC 控制技术能够对工业生产的各个方面进行精准控制， 根据不同的使用需求进行相应的逻辑编程设计，从而完成各行各业的生产要求，应用范围非常广泛。本文浅析工业自动化生 产过程中 PLC控制系统的设计方法。

关键词：PLC控制技术；工业自动化；方法

中圖分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：2095-3178（2018）06-0250-01

引言

科学技术的快速发展，促进了工业生产技术以及流程的进一步

优化，大大的提高了工业生产效率，在产品的精度方面控制的更加 准确。PLC 装置是一种新型自动化控制装置，在装置中存储预先编 制好的程序后，在工业生产中就可执行逻辑运算、顺序控制、定时 等操作，由于自身具有诸多优点，所以在工业生产自动化控制中得 到了广泛的应用，有利于促进工业生产自动化控制水平的提升。

1PLC 技术概述

PLC，即可编程控制器，是一种适用于工业生产的式子运算电子

系统。PLC 控制技术集合了计算机系统、通信系统、集中自动化控 制系统的优点，能够统筹调控工业生产的各类复杂机械，以完成自 动化工业生产工作。PLC 控制技术能够实现这些生产目标，不仅是 因为其能够与工业生产总线完美融合，还可以实现信息协议的统一 化，具有更高的信息传递效率，更是因为编程的方便快捷，让编程 设计被极大地简化，降低了编程设计的工作量。PLC 控制技术是工 业生产各阶段相互配合的一种体现，各阶段间协调一致才可以达到 自动化生产的结果。PLC 控制技术一般可以分为信息采集、程序执 行和输出结果三个阶段，PLC 可以连接生产设备采集生产信息，并 集合汇总到中央处理器，中央处理器根据事先做好的编程对采集到 的信息进行处理，经过一定的程序后得出结果，然后将结果输出给 各生产机械，最后生产机械根据结果执行生产任务，从而实现工业 生产的自动化。

2PLC 控制技术在工业自动化中的应用

2.1顺序控制

在单一工艺的应用过程控制中运用 PLC 控制技术，可以将通信

模块和信息模块有效联合起来，使得项目生产全过程的协调控制得 到强化。而运用现代化 PLC 控制技术的自动化系统中具备远程站、 主站层、现场传感器等，通信总线可以有效连接主站层和远程站， 二次电缆将。

2.2开关量控制

当进行开关量逻辑控制时，此项环节同时也是 PLC 控制技术应

用比较广泛领域。在进行 PLC 系统的分析发现，因其设置和 AND 或 OR 等相关逻辑指令，所以，此项技术逐渐取代原有继电器的控制系 统，不仅可以达到顺序控制与逻辑控制，而且还能进行单机控制与 多机群控等。例如，在汽车的零部件中，对于装配线中物件输送过 程，通常是将电动机与电梯控制等作为重点，以便于达到开关量的 控制。另外，在烟草机械或印刷机械等生产环节，PLC 控制技术均 取得较为理想的应用效果，需要对其进行推广和应用。

2.3频率控制

在机械频率方面中应用 PLC 控制技术也非常典型，其涉及的生

产量在实际的工业自动化中比较大。而且长时间持续运行中也增加 了机械的磨损，实际生产加工过程中还会出现很多不可预测的因素， 这些问题都加剧了机械内部的摩擦，使得机械生产落实困难，提升 机械的实际运转速率成了问题。PLC 控制技术的应用实现了对机械 频率的有效控制，在调整机械运转频率时要与工业自动化的生产情 况相结合，这样机械内部结构的磨损就大幅度减少，机械化生产可 以更加有序的开展。

2.4模拟量的控制

按照控制对象相应特征，通过 PLC 控制技术进行各项功能模板

结合，以便于呈现比较完整的控制系统，从而实现灵活控制的目标。 在 PLC 技术中，主要包括通讯模块和 I/O 模块、位置控制等，只有 对模量予以控制，才能确保各模块得到有效应用，在求的同时，还可以有效提高工业自动化的整体水平。 2.5运动控制

对位置的控制是 PLC 装置的重要应用，主要是利用运动控制来 实现的。通过 PLC 装置中的脉冲量对机械的运行轨迹进行控制，因 为脉冲量的位移量较小，所以对位置的精准度控制较高。PLC 装置 对运动的控制一般是通过专用的运动控制模块来实现的，在各种加 工机械、机床、机器人以及电梯等方面得到广泛应用。

3 如何优化工业自动化生产过程中PLC控制系统的设计方法 3.1优化PLC 控制系统的安装环境

优化 PLC 控制系统的安装环境，切忌将 PLC 控制系统安装于电

场和强磁场中。此外，不能将PLC 控制系统安置在震动频繁而异常或 者阳光直射地区，要将安装环境的温度控制在 0 到 55 摄氏度以内， 环境湿度不能低于35%也不得高于85%。

3.2处理好 PLC 控制系统的外部干扰因素

为抵御来自外部的电压感染、电波干扰、高频电压干扰、输入

信号干扰、接地干扰和电磁接触器干扰，在安装 PLC 控制系统之前 要严密考察周围环境的感染系数。为 PLC 控制系统安装良好的隔离 变压器、外接稳压器、装滤波器、独立接地设备等，这样可以有效降 处理好PLC 控制系统的外部干扰因素。

3.3加强PLC 控制系统的多重控制

对于 PLC 控制系统的过程控制，要结合工业自动化生产工艺和

安全要素，发挥过程控制开关的作用，对机械设备实施定时与定位控 制；实施 PLC 技术运行控制，则需要先输入或者输出动作信号，确保 PLC控制系统的供电线路经过了规定的时间与位置，再运用自动化原 理实施运行控制；对于通信控制，应借助计算机技术、微电子技术和 RAM存储器及时实现信息传递，全面控制、了解和监视工业自动化生 产设备的运转状况，促进信息通信技术和自动化生产控制技术的有 机结合，组建工业自动化生产网络及其数据库，从而有效加强通信控 制；在实施开关量逻辑控制的过程中，应注意完善工业自动化生产控 制系统，对原有的控制系统进行全面复制，使用模拟程序来代替原来 的继电系统，这样能够保证其安全运转，加强继电器的逻辑功能；对 于安全回路控制，要注重优化工业自动化生产设备供电系统的两地 控制电路，为每台设备配以多个操控部件或开关以便于操控，实现多 点控制。另外，要配备新款主令电器，确保其质量优、操作简便、控 制范围广泛。

3.4完善软件编制系统

必须充分利用计算机技术，完善 PLC 的软件编制系统，可以使用

软件包编程或者现代化图形编程器先绘制梯形图，接着进行软件系 统编程，编程完毕后，对程序进行必要地调试，从而能够达到提升软 件编制系统准确度的效果。

结语

综上所述，在工业自动化发展的21世纪，PLC控制系统被广泛应

用于工业生产过程中，为实现当代企业生产自动化提供了重要支撑。 提升 PLC 控制系统在工业自动化生产领域的价值作用，则需要不断 完善该系统的设计方法，强化PLC控制系统的综合功能。

参考文献

刘辉.基于 PLC 控制技术在工业自动化中的应用研究[J].技

术与市场，2018（03）：15.

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