PLC技术在机械电气自动化控制中的应用

PLC技术在机械电气自动化控制中的应
用
摘要：在机械电气自动化控制领域中，PLC技术发挥着重要的作用，在国家
社会现代化发展水平不断提高以及科学技术全面深入的背景下，机械电气设备凭
借自身具有的多元化优势，在各行各业发展中得到了广泛应用。

20世纪70年代
诞生的PLC技术目前已经从传统以手工控制为主的方式逐渐朝着网络技术和电子
信息技术为主的自动控制方式发展，其中，PLC技术的应用领域具有多元化特征。

关键词：PLC技术；机械电气；自动化控制；应用
1 PLC技术
所谓PLC技术，就是可编程控制器，主要外部设备为存储器、CPU等，同时
结合电源设计达到控制机械设备的效果。

CPU是PLC技术的核心，相当于人的中
枢神经，通过CPU可以扫描现场输入装置，并且接收存储编程器中用户程序、用
户数据，对电源运行状态进行客观判断，并且细致地检查设备内部工作状态，对
相关指令、语法执行状况进行检查。

在设计存储器装置过程中，信息数据的存储
可以借助模块化子程序功能、系统程序功能，并且用户需要在编程器中输入数据
方可提取这些数据。

当前PLC技术已经得到了较为广泛的应用，尤其是在机械工
程中，可以预算、处理数据信息，将该技术应用于各类机械设备中可以显著提高
机械的生产效能，通过和其他先进的科学技术相结合还可以优化电气控制系统，
将PLC技术的应用效能进一步发挥出来。

2 PLC技术的优势
①在运行的过程中仅仅需要简单的逻辑代码处理，即使操作的人对于计算机
不熟悉也可以在最短的时间内上手，所以说PLC的使用门槛是相对较低的，也就
是说大部分行业都可以采用这种技术。

同时，PLC与计算机的有效结合使得该技
术在使用的过程中操控更加便利。

因此，PLC技术可以应用于各个行业中，其使
用率是非常高的。

②一般而言，传统的控制系统体积较大，且在功能方面有所欠缺，但是PLC技术呈现出了体积微小且性能较好的状态，小小的芯片中可以储存
大量的指令，这一现象有效地推进了机电一体化的进度。

在如此优秀的性能支持下，其耗电的速度也是较慢的，这样一个小小的芯片将所有控制系统所具备的优
势全部展现了出来。

这样一种具有功能聚集的技术也只有PLC可以做到。

③控制
系统最怕出现的问题就是其编程内容出现混乱，导致所控制的机器设备出现问题，从而造成大量的资源浪费。

但是这种情况在PLC技术中几乎是不会发生的，PLC
技术同时实现与设备的多个端口进行连接，这种连接技术在实现发出指令的同时
还具有极高的安全性能。

同时，PLC还具有高效的抗干扰功能，即使是在环境嘈
杂混乱的生产车间里，PLC的运行也不会受到影响。

3电气自动化技术中的PLC应用
3.1开关逻辑量的控制。

开关逻辑量是智能机械控制中十分关键的内容，其主要基础为传统类型的继
电器控制技术，综合利用PLC技术结合机械自动化控制需求设置开关开启状态，
保证机械设备的运转能够和工作计划实际需求相符合。

企业在设置开关逻辑量过
程中，可以在整体生产线、特殊设备中应用该技术，无论应用于何种设备上，都
需要按照标准设置开关状态，分别包括“0”状态和“1”状态，达到控制开关的
效果，保证按照工作命令控制开关。

在开关逻辑量控制中，应明确该技术的应用
范围，当前该技术在机械设备中较为常见，比如包装类型、印刷类型生产线设备中。

以包装上生产线为例，在控制机械设备动作流程中可以在某个动作完成后，
命令设备自动进入到下一道工序。

具体操作中，通过光线检测开关掌握操作流程，如果生产线中通过了产品，检测到后系统会自动进入下一道开关变量，实现从“0”状态到“1”状态的转变，进而自动化控制机械设备。

为避免开关逻辑量控
制不足或者出现故障问题，在实际应用中应当根据机械自动化生产和发展需求做
好控制方案的优化完善。

3.2顺序控制
通过对PLC技术的有效应用，能够对生产过程进行科学、有效、灵活的控制，在实际生产过程中，借助计算机，对逻辑运算进行科学处理，确保每一台参与生
产作业的机械设备得到全面监察与实时监控。

当发现机械设备在运转过程中存在
故障问题时，能够第一时间采取调整措施，对相关设备的运行参数进行调整，从
而在不停机的状态下，对机械设备进行调试。

当存在的故障问题较为复杂、无法
通过不停机调试确保机械设备实现正常运转时，利用PLC技术还会自动对机械设
备的整个生产系统进行全局核算，结合实际情况，以最小投入对机械设备的工艺
流程进行调整，使工艺流程顺序得到合理改变、设备功能得到科学替换，有效解
决个别机械设备存在故障问题对整个生产线产生的不良影响。

3.3立体仓库控制的应用
PLC技术在立体仓库的控制上还有许多应用，一般立体仓库都是有非常多的
货架，通过堆积的方式来构成的，整个立体仓库的作业主要就是实现相关货物的
进入和运出，但是现在立体仓库都会使用电气控制技术，因为这样可以使货物的
运送更加的方便，并且可以进行系统化管理。

与此同时，PLC技术在仓库可以起
到非常大的作用，通过PLC程序的设计，可以实现货物的运输和运输功能，并且
通过相关的系统连接，可以实现对货物情况的查看功能，这样也可以使整个仓库
的操作都处于一种自动化状态。

将PLC技术应用在立体仓库之中，也可以很大地
减少人工用量和相关的人工费用。

所以说在管理上实现自动化，是保证生产效率
的重点，PLC技术恰恰可以在自动化上提供帮助，所以说PLC技术在立体仓库的
控制上也有非常大的应用。

3.4总控与分控系统应用
① FCS系统：基于PLC技术在现场构建通信网络，让现场各个设备均与PLC
连接形成有效通信，以此实现面向多个设备的运行状态控制与监控。

在具体的系
统运行环节中，充分利用现场总线技术能够保证现成设备之间的网络通信稳定性，基于网络间的双向性来完成PLC与电气设备之间数据信息的顺利传输，进而彻底
地实现机械生产自动化，构建合理完整的数据网络能够强化计算机的控制能力，
仅凭单片机就能完成智能化模式下的控制操作，有助于整个系统后期顺利、稳定
运行。

② DCS系统：将微处理器恰当地嵌入仪表控制器，在各个控制环节充分发挥DCS系统的功能，在统一显示的基础上面向受控对象进行分别控制。

相比于FCS 系统，DCS系统能够在同一时间分别控制多个生产线，最大限度地避免系统运行过程中可能受到的干扰因素。

与此同时，DCS系统在具体的运行过程中还能发挥数据交互、远程管控和信息分析处理等功能，整个控制流程有着很明显的闭环特征，能够大幅提升工作效率。

另外，在处理故障检测工作时，考虑到多设备是相互独立地运行的，所以采用分散控制，在出现故障的时候就能避免一些错综复杂的因素快速找到故障部位。

结语：
PLC具有易于编程，适用范围广等优势，在电气自动化控制领域发挥重要作用，闭环控制中有效应用PLC可提高自动化电气控制的功能。

随着PLC技术的不断创新，使电气自动化应用得到更大发展空间。

目前电气工程自动化控制设计中存在一些问题，需要运用PLC技术有效控制系统。

电气工程自动化控制系统应用PLC技术是顺应行业发展的必然趋势，企业要充分发挥PLC技术优势，合理选择适宜的PLC技术流程。

参考文献：
[1]张昕.电气自动化中的PLC控制技术应用[J].集成电路应
用,2020,37(05):130-131.
[2]张岩梅.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用分析[J].中国设备工程,2022(06):40-41.
[3]朱东山,党媛.电气自动化设备中PLC控制系统的应用[J].大众标准
化,2021(16):178-180.。