机电自动化控制中PLC技术的应用

2020-02-12徐子富

今日自动化 2020年1期

徐子富

（招金矿业股份有限公司，山东招远 265400）

随着社会经济的发展，中国机械制造领域逐步扩大。农业生产，工业纺织品和重工业冶金都需要应用机械化生产设备。在工程机械制造过程中，随着加工要求的提高，机械制造水平不断提高，机械制造产品的技术含量也在不断提高。在这个阶段，为了提高机电自动化控制系统在工业发展中的应用水平，将PLC技术的应用与机电自动化控制相结合是非常有必要的。

1 PLC技术的概述

PLC是一种可以编程的逻辑控制器，中通过自动化编程语言实现机械设备的自动控制。在20世纪七八十年代之初，发达国家最先将PLC技术应用于工业自动化体系的设计中，极大地提高了工业生产的效率。而今，随着互联网技术的发展，PLC技术被大规模应用成为当前电气仪表一体化模式下的工业生产工艺，也逐渐成为当前工业领域当中较为认可的技术之一。

1.1 PLC技术特点

PLC是基于计算机网络系统之下的一种先进生产工艺和技术，能够通过自动化的参数调整，实现对于不同形式的干扰，提高了工作的稳定性和安全性。和传统的生产工艺相比而言，不仅能够提高生产效率，而且构造极为简单，操作性较强，对人为工作的操作要求较为简单，能够从根本上提高整个工业体系的管控质量。PLC技术在实际工作应用中，通过图编程的方式来保证工作人员全面准确的建设学习，并且能够保证工作人员在短时间内学会相关的操作以最低的工资资金投入产生最大的效率。

1.2 技术应用的可操作性

现代化工艺设备主要包括有自动化和智能化两种形式，其中自动化的操控形式分别为PLC控制系统和继电器的控制系统。随着继电器控制系统在全世界范围内的广泛使用，发现继电器系统对工业生产存在着诸多弊端，而且有些继电器控制器无法满足当前的机械化操作的实际需求。为此，PLC技术得到了广泛的发展，并且将其应用范围极大地扩展，目前已经在不同的机电领域当中都有所应用，主要针对的是一些较为复杂的工业环境，通过计算机编程基础存储设备的性能，提高整个工业设备的运行能力，将模拟量及控制量有机地结合在一起，实现对工业过程当中有机干扰的控制。

2 PLC在电气机械控制中的应用

在开关量方面的控制，应用PLC技术是一种重要的形式。为了对开关量的控制水平进行有效提高，在具体的技术应用过程中，掌握PLC技术的应用要点是至关重要的，可以促进电机的自动化控制。开关控制水平既会影响到整体生产线的控制效果，也会影响到某一设备。当前有许多变量存在于工业生产活动中，包括空气湿度、温度因素等，若不能对这些因素进行有效控制，那么就会在一定程度上影响工业生产效率，而应用PLC技术就能对上述变量影响进行很好地解决。在自动控制电机切换过程中，一般情况下，逻辑设备可用于转换控制，以此来实现电机系统的自动化控制，促进编辑控制范围的变换。

2.1 在开关处进行控制

PLC编程程序可以做到整个程序控制的自动化，因此将其用在开关处的控制，能够使整个工业系统处于一个虚拟机电设备的状态中，当机电设备需要工作或者是关闭时，PLC程序能够对其进行相应的操作，并将其纳入到自动化系统切换中，改善系统的反应速度，提升运行的效率。

2.2 顺序控制

机电自动化控制中PLC技术的可编程逻辑控制就是顺序控制，它能对系统控制中的生产环节与生产线进行改变，并确保相应控制环节的过程和实现可以减少可编程逻辑系统控制的变化。另外，它能合理缩小冲压连杆控制中的机械控制范围，将系统控制效果最大化。在机电自动化控制中，以下几点是应用PLC技术控制时需要注意的：首先，主站控制设备；其次，现场传感器设备；最后，遥控器部分。只有对这三部分控制内容进行妥善处理，才能切实有效的提升机电自动化控制系统的顺序控制水平。

2.3 闭环控制

机电一体化自动化控制中PLC技术应用的一种重要形式，还包括闭环控制。现阶段由于自动化控制系统在我国工业建设与发展中已经得到了应用，所以机电一体化自动化控制的效果也得到了有效的转化和提高。并且在机电自动化控制系统应用中，对整个系统控制的实用性进行了有效保证。通过泵设备的自动控制系统，在闭环控制中，能改变整个系统控制功能，并且使整个系统的功能控制能更好的满足应用需求，具有一定的集成性和针对性。可见在机电自动化控制系统要求的逐渐提高下，系统控制效率也随之有了显著性提高。

2.4 集中式控制

在应用集中控制系统时，能将PLC技术应用的优势与功能最大限度的发挥出来，对多台电机设备通过监控系统进行自动化控制。在系统应用中，可采用PLC技术控制和组合多个设备。集中控制方式应用效果较好，成本相对而言较低，当前已经被广泛应用在电机自动化控制中。但是在应用集中控制模式过程中，若被控制对象程序出现变化，那么中央处理单元程序和控制对象也会发生变化终止运行。

2.5 分散性控制

在电机自动化控制中，应用PLC技术的分散控制模式也是至关重要的。因为要配置分布式结构形式，所以在实施技术控制时，会在一定程度上影响整个系统的控制效果。为了对系统控制水平进行切实有效的提升，应对系统自动化控制的实际需求进行综合考虑，优化分布式节点的控制，调整系统中的各分散节点，为系统信号的传输提供保障。同时，结合系统控制的实际需求，进一步调整和优化系统中分散信号的传输节点。由此可见，通过PLC技术在电机自动化控制中的应用，可以实现垂直控制目标，保证系统的正常运行效率。

2.6 规范化控制

工业自动化的PLC控制技术一定要实现规范化的控制，这种规范化控制要求PLC技术具有较好的协调性。具体在实践过程当中，PLC控制技术包括本身的主站层，远程层，现场传感器等构成，这些元件组成的自动化系统能够支持电气设备的远程操控，最佳化生产流程。

2.7 电机调频变速中的应用

机电自动化控制过程当中，PLC技术还应该担任起设备稳定运行的自动化调节，因为在整个生产流程中，电器的生产量非常大，机械设备长期处于高强度的负荷工作状态知识这个机械的摸索程度增加，因此为了保证生产效率，生产过程当中机械生产的速度就要有所提升，使得整个摸索程度加大，而通过电机调频变速的应用，生产过程的机械生产磨合程度就会有所提升，而且相应对机械的磨损度也会降低。

3 提升PLC技术自动化控制的效果

3.1 注意PLC技术应用干扰源

PLC在实际工作过程当中，由于工业系统的复杂性，会导致很多的走线不规范、不科学，内部电流会直接进入到控制系统当中，或者是控制系统会受到电磁辐射的影响，影响到整个系统的不稳定性，为PLC技术在机电自动化控制领域中受到了一定的阻扰。为了将这些干扰源直接消除，在使用PLC控制系统的过程当中，应利用多芯电缆接地保障系统动力和操作的间隔，防止三相负荷不对称问题的出现。

3.2 建立PLC技术标准

PLC技术在机电化生产领域当中发挥着重要的作用，但是就当前来说，一些落后地区PLC技术的应用还存在着极大的提升空间。为了保障PLC技术能够在整个机电生产领域中有更好的应用，不同的行业对于机电自动化的调控提出了不同的要求，所以能够建立相关的行业标准是极为重要的。机电自动化PLC技术应用之后，相关的单位和企业在参与标准建立中制定了相关的行业标准，提出了工业自动化控制系统网络安全的相关规范和标准，从而促进了我国工业自动化技术的进一步提升。

3.3 加强对PLC技术人才的培养力度

与其他国家相比，我国PLC技术人才相对较少，这在一定程度上制约了PLC技术在电气工程自动化领域中的应用。因此，为了进一步实现机电行业控制的自动化，有必要加强对相关人才的培养。在培养时既要使人才熟练的掌握相关的理论知识，还要提高其实践技能，进而提高PLC技术的控制效果，实现机电行业的可持续发展。

3.4 着重发展自动化控制

随着社会的发展，信息化时代给人们日常的生产生活带来了翻天覆地的变化，也极大地推动了工业化的发展进程。在研究PLC技术的进程中，有必要紧跟时代发展的步伐，灵活的运用各种技术来实现自动化控制技术的应用，进而提高机电工程自动化技术水平，拉动经济水平的增长。

3.5 建立科学的行业标准

在机电工程领域中应用PLC技术已经成为机电领域的必然发展趋势，但值得注意的是现阶段我国机电领域还缺乏科学的行业标准和应用规范，这给PLC技术在该领域的应用埋下了巨大的隐患。为此有必要建立科学有效的行业标准，并加强对操作人员的理论知识培训，使其能够依照行业标准来操作，最大程度发挥PLC控制系统的作用。