PLC技术在自动化控制中的运用

2023-01-23韩爽

科学与信息化 2022年24期

韩爽

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引言

在常规的生产过程中，较大的成本问题和物料的过度损耗现象一直存在，极大地减少了工厂的经济效益。随着PLC技术广泛引用，这些问题得到了初步的解决，不仅仅是降低了生产线的工作成本，还增加了生产效率，提升了产品质量。但是，PLC技术的应用还在初期阶段，还有很大的开发前景，若是将PLC技术与电气自动化控制系统进行科学融合，势必会带来更大的经济效益。

1 概述

1.1 PLC技术

PLC技术是一种新型的系统控制方法。在生产过程中，操作人员根据实际需要输入相应的指令，系统则对所有数据的收集和集中分析，并在当前流程结束时自动进入下一阶段，当整个过程结束时，还会自动对过程进行循环。PLC控制系统在控制总台中有着独立的信息处理器，并且其信息接入口和整个PLC控制面板也是独立的。整体观察PLC的图形处理结构与继电器的控制图较为相似，并且在对于信息的收集和处理方式上也不尽相同。PLC系统与继电器管理系统都可以对生产线上各环节的进行物料数据的收集和梳理与整合分析，但两者之间又有着本质的区别[1]。PLC技术的本质是对系统自身内部的各环节组件进行独立控制，从而表现出较高的系统协调性，和编程性能。并同时进行自动循环的扫描工作，持续不断的进行工作。但是继电器控制系统，由于受自身工作原理的限制，只能是各个组件共同工作。两相比较，不难看出，PLC技术可以对较为复杂系统的高效控制，并且节省了操作成本和时间，大大提高了管理效率，有利于企业的发展。

1.2 电气自动化控制中的PLC技术

PLC的该运行特点还能够对传统的工业生产流程产生较大的帮助。工业生产流程多且繁复，传统的管理系统很难进行整系统的监管和控制。而PLC可以完美进行管理工作。不仅可以对整个生产流程进行实时的监测控制，还可以对各个环节进行单独调整。大大提升了生产效率，降低了安全隐患，并解放了许多不必要的劳动力。PLC技术的深刻开发与应用十分有利于企业的发展。PLC技术的应用可以更好地展现电气自动化控制系统的优越性，进一步被开发成为具有智能化的自动控制系统，提升企业的生产效率和产品质量，减少生产成本的浪费，提升行业竞争力，促进企业快速有效的发展。

2 PLC技术的优点

2.1 可靠性高

旧的自动化控制系统多依赖于继电器结构。相比较继电器结构，PLC技术带来的提升是非常大的。不仅解决了继电器系统自身线路问题带来的生产影响，有较强的抗环境因素，可以在多种不同的外界不良因素的影响下执行系统控制指令，也大大提升了生产效率。因此有着较强的可靠性。

2.2 灵活性强

PLC技术的运行特点便是多个环节可以分开进行管控，同时设置执行不同的指令。这就导致了PLC技术管理系统有着较高上限的灵活性。不同模块的不同命令组合会产生多种不同的作用和效果，这十分有利于生产系统的统筹管理和安排，是PLC技术的一大优势和特点。

2.3 便捷性好

通过对模拟量的分析和处理，工作人员可以借助PLC技术进行还原性较高的模拟生产试验。对日后实际生产提供了改进的思路和方向，有助于优化生产路线和环节。并且PLC技术自带较为先进的诊断功能，能够较为快速准确的定位模拟实验中出现问题的环节和原因，提升工作效率。而在实际生产过程中，诊断功能也是实时开启的，可以有效地为操作人员提供帮助，提升生产过程的高效稳定性。

3 PLC在电气自动化控制系统中的应用要点

3.1 持续强化系统控制

由于PLC技术在对提升系统工作效率上有着较大的优势，因此对于PLC技术的广泛应用和功能的深度挖掘是十分有必要的。在进行生产路径的自动化控制过程中，PLC技术通过对不同生产环节和模块的应用时间和进出料时间和用量的控制，减少了生产成本，并避免了能源的不必要损耗[2]。而对于系统顺序的控制，是PLC技术应用的重点内容。对系统顺序的控制，需要PLC系统对开关值进行科学的管控，增加系统的监测精准程度，实现PLC技术对于效率的提升。由于PLC技术还处于一个发展和开发的初期阶段，因此在不同的控制单元上都有较大的进步空间。而且因PLC技术可以实现不同设备的同时控制，就可以大大降低传统继电器控制系统无法完成此项任务的弊端，减少了控制的指令和调整时间，优化了管理流程，增加的生产过程的稳定性。

3.2 提升设备适应性

PLC技术的运行特点便是可以实现对不同环节和模块执行不同的操控指令，使得整个系统有着较强的环节独立性和整体协调性。这是传统旧的管理系统所无法实现的。通过下达不同的数字指令，便使得多设备执行多种指令。整个生产系统变得很难收到外界不良因素的影响。并且PLC技术有着很好的兼容性，该系统允许技术人员使用非专业的编程语言进行维护和命令的编写。降低了PLC技术开发和利用的门槛。可以看到，PLC技术有着很好的适用性，足以应对大多数工作环境和不同的生产系统和设备。通过对PLC技术的广泛应用，企业可以对整条生产线进行分段精准控制管理，大大提升了生产效率，降低了管理压力、生产成本和不必要的劳动力。

3.3 控制系统切换量

随着电气自动化进程在不断的完成，控制管理系统的复杂性也在逐步上升。所以就需要相关的工作人员进一步提升PLC技术的稳定性和多元处理能力。增强对不同开关的控制能力，增加可同时控制的开关数量。通过宏观调控，减少因设备问题带来的生产问题。更好的发挥生产线的效能，减少生产成本的浪费。提高生产线的自动化进程，进一步提升管理效率和生产效率。并且在不断地执行指令的过程中，PLC技术也得到了进一步的开发和创新，又可以反过来对生产企业进行反哺，实现良性循环，使得PLC技术更好地服务于企业。

3.4 逻辑控制应用

PLC技术运行过程中，其逻辑控制基础来源于系统数据的收集，并在对数据进行收集后，进行相关处理，再针对相关的电气设备执行相应的逻辑指令。通过对不必要环节的停滞减少能源的损耗。管理系统的逻辑性对于电气自动化管理的发展进程是十分重要的。管理系统的逻辑控制体现了系统自身的智能性，增加了系统自身处理诊断问题的准确性，大大提升了由于操作人员经验不足带来的生产隐患和错误指令对生产过程带来的影响。而随着PLC技术的不断发展和创新，系统的逻辑控制性能也在不断提升，更进一步推进了电气自动化智能化的进程，促进了行业的发展，提升了企业竞争力，更好地帮助企业完成对于系统的优化和简化工作。

4 PLC技术在电气自动化控制系统中的具体应用

4.1 PLC技术在车辆加工系统中应用

在汽车制造行业引入PLC技术是一个十分高明的选择。如今的汽车生产基本已经实现了生产线的全自动化。不同环节的生产和制造十分有利于PLC技术的发挥和应用。方便企业实现不同生产环节和模块的宏观和独立调控需求。提升系统的管理效率。并且可以更高效的分配电力，减少能源上的不必要浪费，提升电气系统的运行效率，让整个生产过程更具智能化，促进行业的全面发展和进步。同时在车辆加工制造的过程中，需要通过PLC技术进行程序编辑，首先需要从各个单元功能出发，把各个编程融入程序系统当中，这样的主要作用可以了解生产为主的具体情况。需要注意的是在设备系统调试的时候，需要做好相关的定位以及纠正，利用设备进行调试掌握制作参数。同时在PLC程序应用时，需要审核数据的精确度，使其在具体生产制作时，可以提升产品的精度。

4.2 PLC技术在闭环系统中应用

在传统的工业生产过程中，如何提升电气管理系统的性能一直是一个重要的课题。近年来，电气自动化在不断地被实现，也逐渐在企业发展规划中占据了更重要的位置。PLC技术的出现和不断进步让众多技术人员看到了方向。PLC技术独有的多元控制理念很好地迎合了当下越来越复杂的工业生产环节。较高的智能化处理，也进一步提升了实现电气自动化的进程，提升了生产路线和环节的稳定性。在面对不同的电气管理系统时，PLC也表现出了强大的适应性能。针对不同的电力电气设备实现了不同的科学的处理和管理指令。减少了企业生产线路上的改进和优化成本，提升了企业的生产效率，展现了PLC技术较高的管理稳定性。

4.3 PLC技术在交通电气控制系统中应用

在交通行业，PLC技术同样有着一片天地。城市中遍布的交通信号灯如何实现高效控制一直是一个业内难题。PLC技术几乎可以完美地解决这个问题。通过PLC技术对不同路段不同交通信号灯的实时管控，大大减少了道路拥堵情况，减少了车辆和行人的等待时间，提升了道路安全性。并且在突发事故，造成较为严重管道道路堵塞情况时，PLC技术也会整合道路信息一并发给交通部门，交由部门来及时处理道路交通问题，提升了交通管理效率，减少了警员的工作量[3]。

4.4 PLC技术在电气自动化数据领域应用

PLC技术同样的在电气自动化数据传输管理领域有着一番用武之地，通过对PLC技术的应用，可以使得数据的传输和管理效率大幅度提升。举例说明，如在进行程序指令的编辑时，技术人员可以根据实际情况，针对不同的车床执行相应的管控命令，充分调动系统的生产能力，更好更快地完成生产目标。过往的电气自动化控制系统在执行指令时，常会出现指令执行混乱的情况，不仅影响管理工作，还浪费的大量人力物力去排除错误，降低了生产效率。而PLC技术的应用则完美地解决了该问题。当前的电气自动化数据领域，PLC技术已经得到了广泛应用。使得整个行业都有了长足的进步与发展。

4.5 PLC技术在空调电气自动控制领域应用

空调的自动化管理系统在引入PLC技术后，更好的实现了智能化管理。不仅仅是方便空调的使用和控制，更是实现了空调系统的控温功能，提升了空调的工作效率，增加了使用人的舒适度，在不需要太高温度的地方进行恒温调整，减少了对于空调工作能力的浪费，节省了较多电能。

5 PLC技术的应用案例

在本案例中，物料提升机控制系统是主要的研究对象。从硬件层面分析可以发现，在硬件部分主要是PLC和转速电流双闭环直流调速系统。在本案例中选用的型号是FX3U-16MTCPU系统，在这一系统中，数字16所代表的意义是整个系统，共有16个输入与输出点。字母M所代表的是最基本的单元，而T则是晶体管输出。 PLC系统在本案例中应用最大的优势在于具有非常强的抗干扰以及抗冲击的能力，具有较强的工作环境的适应能力。本系统包括一个基本单元以及一个模拟量输出模块和一个模拟量输入模块三大组成部分。该系统共有以下2个方面的功能。其一是比较通顺的数据通信功能，借助于指令的发布PLC基本单元就能够实现通讯。其二是数据读取以及写入功能。