机械电气控制装置 PLC技术的应用

机械电气控制装置 PLC技术的应用

聂聃

身份证号：370306198706256716

摘要：随着社会的发展，传统的工业模式已与当前时代的需求不符，亟需出现一个符合时代的自动化运营模式。而作为衡量一个国家生产能力以及发展水平的重要指标，工业自动化对于国民经济的提高具有重要意义，因此，人们对设备重新进行PLC技术设计，从而实现对设备的有效控制，基于PLC，可以大大提高控制系统的自动化程度，对于工业自动化运营模式的发展也具有极大的促进作用。文章首先对PLC技术概述进行简述，并分析了机械电气控制装置PLC技术的应用，最后对说明PLC自动控制系统的优化设计。

关键词：PLC；自动装置；控制系统；系统设计

引言

PLC技术主要通过数字编程技术与智能化控制技术实现对相关系统的控制。其主要功能是储存功能，可以完成计时、排序等命令。PLC技术的控制流程为：当接收到命令后，通过软件数字编程，按照逻辑进入相应的操作步骤，之后利用传感器或其他设备，将操作信息传入或传出，完成多方位的控制管理。

1PLC技术概述

1.1PLC控制系统的设计原则

（1）控制成本。在传统的电气自动控制系统中，由于技术水平的诸多限制，导致电气系统的运维成本较高，工作流程比较烦琐。PLC技术的应用正是为了简化工作流程，提高运维管理的效能，并合理地控制各项成本。因此，PLC控制系统的设计应当考虑系统运维的成本，保障良好的经济效益。（2）安全可靠。PLC控制系统的设计需要确保系统运行的安全可靠性，尽可能降低安全隐患，减少故障发生的概率，确保系统可以安全稳定地运行。（3）质量管理。PLC技术的应用需要确保相关系统、设备和技术的质量，使其满足实际的使用需求。除上述原则外，在进行PLC控制系统的设计规划时，还需要结合电气自动化控制系统的实际情况匹配适合的中央处理器及配套的设施设备，绘制完善的系统流程图及线路连接图，做好程序的调试工作，为PLC技术的应用做好充分准备。

1.2PLC技术的特点

PLC控制系统的运行需要借助强大的控制软件，控制软件具备自我诊断、信息处理、自动扫描及自动报警等功能，与传统的电气自动控制系统相比，采用PLC技术具备以下优势：首先，可靠性较高。PLC系统可以对电气自动控制系统的运行进行自动监测，在发现问题后进行自动报警和处理；其次，配套系统完善。PLC控制系统具有比较完备的配套设施设备，整体的操控性能良好；再次，稳定性强。PLC控制系统的运行受外界干扰和影响较低，因此系统的稳定性较强。

1.3PLC技术的应用范畴

闭环过程控制。PLC控制系统中涵盖了多个控制程序，以流量控制和压力控制为代表的控制程序可以形成一个完整的闭环控制系统，通过这个闭环控制系统可以持续不间断地对电气自动控制系统的运行进行控制，实现模拟量和数字量之间的交换。（2）数据信息的自动化处理。随着电气自动控制系统在各个领域的广泛应用，迫使相关行业对电气自动控制系统运行中的数据信息的获取和处理提出了更高的要求。通过在电气自动控制中应用PLC技术，可以依托中央处理器实时地获取电气自动控制系统运行的完整数据信息，同时还可以自动化地对这些数据信息进行整合、分析和计算，为相关操作的执行提供依据；此外，借助PLC技术还可以实现信息数据的自动转换，满足电气自动控制系统的运行需求。

2机械电气控制装置PLC技术的应用

2.1振荡电路的应用

当遇到需要电动机间歇性运行控制或定时正反转控制时，就需要使用具有相应频率的指示灯来对应控制。而此时采用定时器以及“起—保—停”电路的组合难以实现控制目标，此时，需要引入振荡电路才能够有效解决问题。对于振荡电路来说，应用最早且相对成熟的为工业洗衣机的控制。如A工业洗衣机，要求在启动按钮按下之后，进水阀会自动打开并加水，当水位到达设定值后则关闭阀门停止进水，然后波轮正反转交替旋转10次，每次持续20s，然后洗衣机进行排水，且在60s内排完，最后经过60s的脱水甩干，最后指示灯亮起，系统自动停止运行。

2.2比较指令的应用

比较指令可以理解为是一个用于判断指令条件满足与否的常开触点，当条件满足时，触点就会触发闭合动作，然后位于指令右侧的动作指令就会被激活。此外，比较指令还可以将一个定时器变成一组定时器使用，在定时器的某个部位加入指令，通过条件的变化，系统会自动选取一段位置的定时器的运转，最终形成n个定时器共同运转的情形。这一功能常被用于传送带的设计当中，一般来说，一个传送带系统的传送带数量都在3个以上，通过比较指令就可以直接基于一个定时器对多个传送带进行控制，且传送带越多，这种优势就越显著。例如在某选矿厂，仅仅采用4个定时器就控制了60多条传送带。

3PLC自动控制系统的优化设计

3.1提高系统的抗干扰能力

PLC控制器在运行过程中会受到周边设备、环境以及电子信号等的干扰，为了提高系统的稳定性，就必须提高系统的抗干扰能力，可以从以下几个方面着手。（1）降低电流及信号干扰：在系统电源处添加隔离变压器，同时进行接地处理，从而降低电流对系统的影响，同时，在变压器的前端可以安装一个滤波器，进一步将信号的干扰降低。（2）抑制感性负载：将浪涌并联在感性负载的两端，可以将感性负载所产生的电弧进行充分抑制，以此表面电弧对系统的干扰以及损伤电子元件的情况。（3）选择合适的接地方式：根据PLC自动控制系统的类型选择合适的接地方式，对于高频电路，适合采用一点接地，而低频电路则选择多点接地更为合适。通过接地方式的合理选择，可以有效降低电磁干扰以及电压冲击的情况。（4）降低电容电感干扰：在设计PLC自动控制系统时，需要为直流和交流电路单独设计一个电缆线路，避免交叉，最大程度地降低电容电感对系统产生的影响。

3.2提高系统的安全可靠性

PLC自动控制系统的可靠性受到诸如自身设计缺陷、周围环境、电路等因素的干扰，因此，需要尽可能地规避这些问题。根据研究表明，一般的PLC自动控制系统的最佳工作环境为：温度：0～55℃，湿度：35%～80%，在这个条件区间内，PLC系统可以实现稳定高效率运行。而对于特殊的环境，如盐雾、高温高压等环境需要对控制柜、元器件等做特殊的保护处理。在系统优化设计时，严格执行双重互锁，切实保护系统执行元件的单独正常运转。此外，还需要做好停电保护，尤其是雷暴多发地区，停电情况尤其频繁，更需要考虑紧急停电的情况，设计按“失电夹紧”的原则进行，在电力恢复后，在确认设备无异常后需要对设备进行复位操作后才能进行进一步的操作。

结束语

PLC自动控制系统对于我国工业的发展具有重要的意义，可以有效优化生产过程，提高生产效率，其设计过程必须予以重视。在设计时需要遵从符合性、安全可靠性以及简洁性的原则，按照设计步骤逐步进行设计，然后根据用户需求的改变以及技术的变更不断地进行优化，从而做到更高质量、更高效率的自动控制，为我国工业的腾飞助力。

参考文献

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