关于PLC控制的机电一体化设备的安装及调试探析

关于PLC控制的机电一体化设备的安装
及调试探析
摘要：阐述了PLC机电控制系统的原理，分析了基于PLC控制技术的机械手
工艺流程，从硬件系统、控制电路、伺服系统和气动系统四个方面研究了系统硬
件结构设计，最后进行了PLC控制的程序设计与运行结果展示。

实施过程和实施
结果为：相较于其他的控制技术而言，PLC控制技术更加稳定的传递各种信息。

关键词：PLC控制机电一体化设备设备安装
在对PLC控制技术的优势进行充分了解的基础上，将其融入制造业应用中，
与当前新型的物联网、云计算技术加以融合，能够有力地促进制造业中关联行业
的集中开发。

在机电一体装置上应用PLC控制技术，是工业技术未来发展的重要
手段和趋势。

1PLC控制技术的基本情况介绍
1.1PLC控制技术的基本概念
PLC主要是一种具备基础编程能力的存储器，利用编程语言对设备内部控制
系统的操作提出命令，再利用指令完成对设备内部的具体操作，一般使用在设备
控制器的设计中。

同时，PLC也是进行机电一体化过程控制系统中的基础部分，PLC最主要的功能是在对机电设备进行控制系统的过程中，不断接收各种指令，
然后根据设备内部所需要的情况存储程序、运行和控制等过程的运行结果，针对
输出设备的运行状态进行不断更新和完善。

PLC控制技术的核心在于如何保证
PLC控制器中的控制程序有效地发挥作用，实现对机电一体化设备的自动化控制。

在一系列比较具体的、实施自动化的过程中，PLC控制技术与其他类型的控制技
术相比较具有更高的稳定性，而且可以对相关的控制信息进行较为高效的传递和
处理。

1.2PLC控制器的主要组成部分
第一部分是电源模块。

电源模块的核心部件为控制开关，主要作用是为PLC
控制系统内部运行过程中提供充足的直流电。

第二部分主要是中央处理器模块。

在整个PLC控制器中，其中最为核心的部分是中央处理器模块，因此，中央处理
器模块所具有的性能以及实际的运行情况与PLC的工作效率具有十分紧密的联系。

第三部分是存储器模块。

存储器主要是通过半导体电路的形式进行表现，其主要
负责PLC控制系统中的记忆功能以及存储功能，主要记忆和保存的信息内容，为
控制器内部的程序及其运算而无逻辑。

第四部分是输入输出单元模块。

这一单元
模块主要负责PLC控制系统与其他装置之间连接后的输入、输出的有关工作，把
所接收的信息输入PLC内部。

1.3PLC控制技术的发展前景
随着工业现代化的持续向前发展，可以预见PLC控制技术在未来相当长的一
段时间里仍然发挥着巨大的作用。

采用PLC控制，有利于程序运算的过程变得更
为便捷，专业技术人员可以直接通过个人电脑终端进行控制程序的编写、调试与
维护，远程即可实现对设备系统的全方位控制。

未来，PLC控制技术会朝着监控
与维护的方向进行完善。

2PLC控制的机电一体化设备工作原理
机电一体化设备主要包括对于电子技术、微电子技术、生物信息技术、传感
器等的综合运用的工程装备。

机电一体化装备的开发和使用是实现工程机械智能
化的关键。

机电一体化使机械构造得到大幅度的改善，主要体现在传动部位降低，随着传动部位的降低也必将使机械磨损的问题得到改善。

随着机械的运动磨损，
受力变化所产生的故障和客观偏差也随之获得了合理的解决。

目前，由于计算机
科学与应用的迅速发展，通过编程语言也能够完成更加复杂的设备运行能力。

不
过必须关注的是，假如企业的运行条件更加严酷，在机器运行的环境中无法有效
对抗干扰，那么控制系统和机器的稳定性和可靠性将会迅速降低。

因为PLC控制
本身所具备的优良特性，其在实际生产的过程中能够充分发挥降低机电一体化装
置耗能的效果。

在实际操作实践中，工程技术人员必须对PLC等机械系统的基本
控制结构有全面掌握，可以通过对PLC控制电路，完成其对控制器中的关键部分
即CPU功能的调节，从而实现对机电一体化装置在实际生产环境中的实时控制。

3 PLC控制的机电一体化设备的安装与调试
文中PLC控制的机电一体化设备的安装和调试以西门子S7-1200PLC控制某
机械臂的安装和调试为主要研究对象。

该系统中，PLC输入端连接1个启动按钮、11个磁性开关、7个传感器以及1个停止按钮。

PLC输出端连接预告牌、蜂鸣器、MM420变频器以及推料电磁阀。

变频器输出连接电动机，由该电机带动机械臂。

系统中还用到了旋转编码器以实现机械臂的精确定位。

3.1 PLC机电一体化设备安装调试的基本原则
在PLC控制的机电一体化设备实际设计过程中，不仅需要充分考虑设计的科
学性，而且需要考虑设计的合理性。

除此之外，还需要提升设备中所涉及的软件、硬件的干扰抵抗能力，尽可能确保设计PLC控制的机电一体化设备具有强大的稳
定性。

3.2 PLC机电一体化设备安装调试的注意事项
第一，必须注意线路的正确设置和连接。

在常规的线路布设过程中，还应该
注意确保PLC装置远离电源，同时还要防止出现触电危险。

此外，输入线与输出
线也必须分开安装。

在设备系统具体接线的整个实施过程中，还需要充分重视由
外部环境所产生的信号对设备系统的不同作用，针对设备系统的基础模块、拓展
单元都要进行独立接线，而且必须根据各个功能设定不同的适用电缆线。

第二，
必须进行安全联锁验证和监测。

在开展实验和检查之前，应对设备系统的工作状
态进行全面的认识，为实验和检查项目奠定一定的基础，并确定仪器的理论值范
围与其实际工作流程中实际可以满足的真实范围相比是否具有差异。

如果误差超
过了安全区域，PLC控制系统必须确保可以在第一时间发送报警信号，并做出必
要的对策。

第三，必须注意设备控制系统在整个PLC流程中都应该严格遵照动作
次序实施。

自动化线路系统必须包含以下基本动作任务：首先，机器在通电通气
以后立即进行检查和测试，在起始位置的机器臂上要分别进行伸缩操作、登台操纵，以及对机械放松和接卸位置等的检查。

其次，机器开启了警报灯开关，与系
统的警报灯保持同时闪烁的状态。

此时，感应器将收到响应的信号，并提醒设备转盘暂停运动。

而如果转盘仍然没有正常运动，那么相应的传感器将会进行报警提示，从而驱动机械的传动皮带也将终止运行。

最后，因为控制程序在设计机器人手臂时的操作过程比较复杂，所以有时并不能通过简单的控制指令达到正常工作条件。

3.3 PLC控制的机电一体化设备安装调试的方法
3.3.1针对电路、气路的安装调试
第一，从电路系统方面展开安装。

在采用PLC控制系统的前提条件下，对机电一体化装置的安装展开设计时，需要充分考虑各种各样的电路类型，选取最佳连接线路。

所以，要想发掘最佳连接线路，需要充分利用PLC的I/O电气设计原理流程图，有序进行相关的安装和调整。

第二，从输入线路的接线方式展开安装调试。

在采用PLC控制系统的前提条件下，该案例的PLC输入部分需连接按钮、磁性开关及传感器。

所以，在进行安装调试的过程中，需要采用两两相互连接的方式展开。

4结语
PLC控制系统在位置控制、数据控制与逻辑开关处理上较其他控制系统与方法具有明显优势。

将PLC控制技术充分运用到机电一体化设备的安装和调试过程中，可以全面提高机电一体化设备安装和调试的效率
参考文献：
[1]刘申英紫，汪惠芬，刘长安.基于PLC技术的机械装配工作台自动控制系统设计[J]．自动化与仪器仪表，2020(08):68-71.
[2]李勃良.基于PLC技术和工业现场总线技术的船舶电力监控系统设计[J]．舰船科学技术，2020（16）：118-120.
[3]何川，姚本航，张奎，等.基于PLC技术的发动机电控实训故障设置装置的开发[J]．中小企业管理与科技（上旬刊），2020（8）：183-184.。