机械自动化设备中控制系统PLC的应用

黄春晓

摘 要：PLC控制系统是现代技术和控制技术和解的成果，能够有效提升控制稳定性，提高企业生产效率。PLC控制系统在电气设备中的应用，能够给企业生产带来极大便利，有助于提高设备的使用效率，维持设备平稳运行。本文简述了PLC控制系统及其应用领域，旨在帮助技术人员更好地理解和使用PLC控制系统。

关键词：PLC控制系统;应用;机械电气自动化设备

中图分类号：TP273 文献标识码：A

可编程序控制器（Programmable Logic Controller， PLC）组成的PLC控制系统，是能够在工业环境下整合传统电气控制手段，结合数字逻辑运算进行操作控制的系统。随着工业科技和机械科技的飞速发展，PLC控制系统在自动化控制中取得了广泛的应用，帮助企业增加控制效率，提高生产质量，促进生产力迅猛发展。在实际生产过程中，要深入了解PCL控制系统，能够确保机械电气自动化设备中的控制系统平稳快速运行。

1 PLC控制系统概述

1.1 PLC技术简介

如今业界普遍运用的PLC技术，换一句话来说就是把自动化技术和计算机技术关联起来的一种电子设备，它既具有一定的编程性能，还可以用来存储，并且还能够计算整个运行程序中的各个环节，使之给输入输出程序与模拟式的接口当中创建桥梁，进一步达到能够全面控制机械电气装置中全部生产过程的目的。PLC最开始是被当成继电控制装置的替代物的，由于之后的使用范围逐渐广泛起来，仅仅根据本身的自诊功能与强烈的抗干扰性，就可以使之在电气控制系统中增加其运行的平稳可靠性，其中普遍的故障也因为PLC技术的使用而获取到了科学的管控，于是得到了更多业内人士的好评。

1.2 PLC控制系统工作过程

PLC控制系统主要包含三个工作阶段。第一阶段是采样阶段，主要是指PLC控制系统根据设定对现场数据进行读取并且储存到输入元件中的过程。对现场数据的读取是通过传感器完成的，所以传感器的精确度会影响PLC控制系统的操作准确性。第二阶段是程序执行阶段，此时PLC控制系统根据预先设计好的程序对输入元件中储存的信号进行分析计算，然后将处理结果发送到输出端口。第三阶段是输出刷新阶段，此时PLC控制系统根据程序执行阶段的处理结果控制机械电气自动化设备。如果自动化设备运行有偏差，PLC控制系统就会进行矫正，保障设备正常运行，如果设备运行正常，则PLC控制系统只会刷新结果，不會改变设备的工作状态，直到设备运行出现偏差。

2 机械电气自动化设备中PLC控制系统应用特点

2.1 反应快速

因PLC系统之中是将继电设备作为核心部件，这样在结构方面就会取代较为传统的导线结构，当继电设备处于运转状态时，能够将节点变位所需时间全面忽略。除此之外，将PLC系统之中继电设备与传统继电设备相互对比，PLC系统之中继电设备能够在运转之中省略返回环节，促使系统在对信息数据展开处理时更加快捷。

2.2 操作简易

通常机械电气自动化设备在应用PLC系统展开全面控制时，所用指令十分简单、直接，这样就能保证所有人员都能够明确指令内容，即便自身技术水准与文化水平较低的相关人员，也能够根据指令内容展开正确操作，有效降低工作人员操作难度，从而在机械电气自动化设备正常运转能够得到相应保障同时，大幅提升设备运转效率，促进相关企业良好发展。

2.3 十分安全

由于PLC系统在对机械电气自动化设备进行控制时十分合理，还大幅提升设备自身对诸多干扰的抵抗性能，即便将其放置在极其复杂、恶劣的环境之中进行运转，也可以为设备运转安全与可靠性提供全面保障，促使机械电气自动化设备能够在任何情况下正常运转。

3 PLC控制系统在机械电气自动化设备中的应用

3.1 PLC控制系统在顺序控制中的应用

PLC控制系统广泛应用于机械电气自动化设备控制中的顺序控制。在传统的顺序控制系统中，主要使用大量继电器等原件来实现顺序控制，这导致控制系统结构复杂繁琐。PLC控制系统能够有效降低控制系统的结构复杂程度，提升操作人员对于设备的控制能力，提升系统稳定性。PLC控制系统对电气设备的控制是单向的，能够促进设备自控能力提升，降低设备资源消耗，实现复杂控制任务，提高设备控制效率。同时，技术人员能够通过控制PLC控制系统，实现对设备的控制，有效提升了设备管理效率。

3.2 PLC控制系统在开关量控制中的应用

传统控制系统中对开关量的控制是使用磁性电磁继电器完成的，电磁继电器操作复杂，触点较多，会对设备的稳定运行产生不利影响。但是，PLC控制系统是使用软磁继电器来控制设备开关量，能够有效避免传统控制系统的缺点，提升控制效果。软磁继电器能够显著优化自动化控制效果，确保电器自动化设备安全平稳运行，同时PLC控制系统能够以最少的开关量完成控制，简化控制程序，节约控制成本。PLC控制系统应用到开关量控制中，不仅仅能够对整个电气系统进行有效控制，还能发现设备缺陷并且进行完善，从整体上提升控制效率。

3.3 PLC控制系统在闭环控制中的应用

闭环控制中应用PLC控制系统时，主要是针对转速进行测量，然后对调节器进行控制。自动或者手动启动，是泵类电机启动的两种方式。在自动启动模式下，PLC控制系统是主要控制方式，PLC控制系统会对每个泵的运行时间进行计算，然后选择出主备用泵。同时，PLC控制系统还能够根据泵的实际运行情况，选择合理的控制方式，确保泵电机稳定运行，提高生产效率，简化控制操作，降低设备的空转消耗，节约设备成本。目前实际生产中常用的控制模式是混合PLC控制和常规控制的控制模式，不过以PLC控制为主，常规控制系统为辅。

3.4 PLC控制系统在自动切换控制中的应用

PLC控制系统还能够应用在自动切换控制中，通过设备运行期间的工况对设备的启动或关闭进行控制，进一步提高电气设备的工作效率和运转性能。比如在使用PLC控制系统对备用电源进行控制时，PLC控制系统能够通过自动化程序，依照电气设备提供的数据，对备用电源进行控制，提升PLC控制系统的操作性。

3.5 PLC控制系统在数字控制系统中的应用

PLC控制系统还能和数字控制系统相结合，提升控制精确程度。数字控制包含了连续控制、执行控制和点位控制。点位控制需要较高的精准度，一般是通过单片机和计算机实现对单个设备的控制，控制系统设计困难，设计成本较大，所以使用范围较小。但是随着PLC控制系统的发展，在数控设计中使用PLC控制系统，不仅能够提升控制精准度，降低控制成本，还能实现大规模设备的一体化控制，提高控制效率和控制规模。PLC控制系统是依赖软磁继电器进行控制的系统，将PLC控制系统和计算机监控相互结合，能够提高控制灵敏性和时效性，提高企业自动化控制水平。

4 结语

PLC控制系统是传统控制技术和现代电子技术结合的成果，安全可靠，能够有效提高控制工作的稳定性，提升企业的生产效率。PLC控制系统已经在众多控制领域展开应用，比如顺序控制和数字控制等，操作人员在使用PLC控制系统时，要结合实际需求，改善创新，推动PLC控制系统的技术进步，提升工厂企业生产自动化水平。

参考文献：

[1]王海月.机械电气自动化设备中PLC控制系统的应用分析[J].冶金与材料，2019.

[2]尹永亮.浅析机械电气自动化设备中PLC控制系统的发展及应用[J].百科论坛电子杂志，2019（02）：751.

[3]陈庭余.PLC在电气设备自动控制系统中的设计与应用[J].农家参谋，2019，606（01）：204.