PLC技术在机电工程自动化中的运用.pdf

人工智能摘要：在现代科学技术飞速发展的过程中,PLC技术日益完善，且在各个行业的应用愈发广泛。PLC技术是计算机、自动化控制系统、通讯信息技术的合成技术，已被广泛应用于机电工程自动化系统的建设中，有效地提高了工业生产效率。基于此，文章从PLC技术及机电工程自动化控制系统的特征入手，讨论了PLC技术在机电工程自动化中应用的关键问题，并对PLC技术在机电工程自动化中的运用及其发展前景作出了分析。关键词：PLC技术；机电工程；自动化；运用在电气工程自动化中应用PLC技术能够有效提高我国工业生产水平。可以说，PLC技术是机电工程自动化系统的核心技术，是实现工业自动化生产的必要措施。而机电工程自动化系统又是我国现代工业水平的重要标志之一，因此，分析PLC技术在机电工程自动化中的应用及其发展前景极有必要。一、PLC技术及机电工程自动化控制系统特征(一)PLC 技术简介PLC,即可编程逻辑控制器，是一种集计算机、互联网通信、自动控制技术于一身的工业控制装置。该技术的基础构成是各类微处理器，其结构包括电源、中央处理器、单元储存器、输人输出接口、通信模块、功能模块等。PLC技术是机电工程自动化系统建设中的核心技术，在机电自动化控制中应用PLC技术时，需要明确该机电工程的自动化控制任务及目标，对PLC技术的使用功能做出解析后，选择最合适的机电自动化控制器主机。PLC技术的应用能够简化自动化控制系统的继电器逻辑及其自动化控制流程，同时有效提高机电工程自动化系统的运行稳定性。除此之外，PLC系统无需过多人工干预，操作简便且智能化程度较高，可进一步提高机电工程的自动化控制水平，也能够对系统自行运行过程中的故障进行监测预警，可有效减少系统的运行故障。目前PLC技术在我国工业领域的发展势头较猛，已集成了多种先进科学技术，能够抵御一定的外界干扰，系统稳定性高、可操作性强，能够在简化人工作业流程的基础上，记录各工作人员的详细操作信息及工作流程信息。（二）机电工程自动化控制系统特征目前，机电工程自动化控制主要有继电器控制与PLC控制两种方式。但随着科学技术的发展，继电器163新潮电子PLC技术在机电工程自动化中的运用李昊淼（贵州鸿巨燃气热力工程有限公司，贵州贵阳控制下的机电自动化系统渐渐显露了诸多弊端，已经无法满足目前的工业生产需求，甚至在某些领域阻碍了我国机电或工业领域的发展。而PLC技术下的机电工程自动化控制可规避这类端，该技术能根据机电工程自动化系统的工业作业环境，分析可编程系统存储设备的基础性能，可结合开关量控制、模拟量控制，优化机电工程自动化系统及各机械设备的运行效率。PLC技术下的机电工程自动化控制系统建设时，无需额外构建系统控制模型。从前，为进一步提高机电自动化控制水平，工作人员需基于系统的运行状况构建控制模型。但在实际操作中，控制对象结构及其动态方程十分复杂，模型与现实情况间始终存在差异，无法取得理想效果。对象模型中也常出现各类难以预测或无法预估的问题，而引入PLC技术后，便可有效解决这一问题 2 。基于PLC技术强大的抗干扰能力，可有效降低各类不可控因素在机电工程自动化控制系统构建时造成的负面影响，可进一步提高自动化系统、自动控制器的精准度。除此以外，基于PLC技术的自动化控制系统可以借助鲁棒性变化、系统响应时间、下降时间等数据进行分析，并考虑到当前自动化系统的运行情况，适当调节对系统的整体控制程度。简单来说，PLC技术可以在运行过程中实时采集数据、分析数据，随后实现自我调整，并提高自身的工作效能。相比于继电器控制器，PLC技术的调节及控制功能更胜一筹，适用于多类机电工程自动化系统。PLC技术下的机电工程自动化系统，可实现对各电气设备的远程集中控制。借助各类检测仪器、传感器、探测器及PLC技术强大的网络通信技术，采集系统下各电气设备的运行数据及系统信号，并将此类数据尽数传回中控室。随后，自动化控制系统可以根据机器人在主控机上编制好的程序，结合各个组态软件，对第18 期（总第54 9期）550081)第18 期（总第54 9期）各个系统、各个设备进行实时化的数据监测、数据记录等工作，从而实现集成式的远程集中控制。二、PLC技术在机电工程自动化中应用的关键问题PLC技术的合理应用可以进一步提高机电自动化控制系统的运行稳定性，也能够提高其控制效果。但实际上，在运行过程中，PLC技术的应用与机电自动化控制系统的应用之间存在干扰项，其中最为严重的便是电源干扰。PLC的自有电源及机电自动化控制系统的电源间会产生干扰效果，会在一定程度上影响PLC技术的应用效能。因此，在启用PLC技术时，工作人员可加设相应的电源干扰屏蔽设备，并将其连接于机电自动控制系统中，将电源干扰影响控制在合理范围内，进一步提高系统的抗电源干扰能力 3。此外，虽然PLC技术具备一定的抗干扰性能，但实际上PLC技术在机电工程自动化中应用的稳定性，主要来自于PLC技术中添加的供电分离抗干扰功能。通过该功能便可有效减少外部环境造成的影响，从而延长PLC技术的作用时间，并提高PLC技术的应用效果。但PLC技术对机电工程自动化运行过程中的信号干扰抵抗力较差，而信号干扰是直接影响PLC技术在机电工程自动化控制中应用效果的决定性因素。随着我国工业技术的发展，行业、社会、国家均对机电自动化控制水平提出了更高、更精细的要求，一旦出现信号干扰问题，便会影响PLC技术的控制精准度，或会降低电气工程自动化控制的时效性。为此，工作人员可将PLC技术应用于机电机械自动化，降低编程控制部件处理时的抗感染因素，减少或消除误差概率，便可抵抗信号干扰。三、PLC技术在机电工程自动化中的实践应用(一)PLC技术在控制系统中的应用电气工程自动化中，PLC技术在控制系统的应用主要体现在顺序控制及开关量控制这两方面。顺序控制指PLC技术可以作为电子工程自动化系统中的顺序控制器，如在发电厂的自动化控制系统中，PLC控制器可以在主系统的设置下，完成对炉渣的自动化清理作业，能够进一步提高发电厂的工作效率。PLC技术在顺序控制方面的应用，可根据其作用方式分为手动、半自动、全自动三种；在控制模式上又可分为分散类、集中类及混合类三种形式。实践应用中，其控制步骤为：划分步骤一确定条件一绘制顺序功能图一绘制梯形图。PLC技术在开关量控制方面又被称为逻辑量。通新潮电子常PLC技术自身不存在返回量，因此在实际应用时，可将该操作系统的开关量历史输入顺序以及目前系统内设置的输人组合作为系统自动运行过程中的输出量，从而有效控制系统的开启与关闭。此时,PLC控制器可作为机电工程自动化系统中的开启控制量与关闭控制量，能够弥补原有系统断路控制器响应时间过长、反应时效性较低等缺陷，便能够实现对自动化电路的有效控制，提高自动化系统的运行质量，为系统下各电气设备的运行提供安全保障 4 。(二)PLC 技术在交通系统中的应用目前，我国交通公路系统也已引人了电气工程自动化管控系统，进一步提高了交通安全管理系统运行的稳定性，为维护城市交通安全作出了巨大贡献。其中PLC技术在公路交通自动化控制系统中，体现出了较高的应用价值。以交通信号灯控制系统为例，该系统将路口探测器、变送器、AID转换器等元件连接于电源之上，随后接入输人、输出接口PLC，并将其作用于信号灯转换控制系统中，便可以通过PLC技术实现信号灯的自动切换控制。除此以外，PLC技术下的机电工程自动化系统具备极强的适应能力，可以储存大量的数据信息，并同时运行多个程序软件。因此，该技术应用于交通自动化系统中，可以实现对复杂路段的精准控制。在复杂环境下依然可稳定运行、持续工作，并基于程序系统做出最优判断，能够缩减道路车辆在各个路口的等候时间，为城市交通系统的稳定运行提供了强有力的保障。(三)PLC技术在数控系统中的应用这些年，随着我国科学技术的发展，PLC技术在数控系统中的应用愈发普遍，已在各个领域取得了显著的效果。目前，我国常见的数控系统可分为点位控制系统、直线控制系统以及连续控制系统三大类。而在我国工业生产领域，应用最为广泛的全功能数控装置以及单板机控制装置都引入了PLC技术，提高了数控系统的稳定性，也提升了工业生产效率。全功能数控装置中引人PLC技术后，在PLC技术的综合控制下，全功能数控装置可以将接口电路、硬件电路及驱动电路合并在同一控制系统下，并执行一体化控制，可以实现对数控机床性能功能、行为的自动化调控。如某工业生产厂房中，基于PLC技术的数控机床控制系统，可以直接对机床下达相应指令，能够使数控机床自动化作业，不仅有效提高了我国的工业生产效率，还实现了无人作业或少人作业。此时，搭配远程控制系统，还能够解决数控机床运行过程中存在的故障，可提升生产车间的安全系数。164人工智能人工智能(四）PLC技术在煤矿生产中的应用煤矿是我国的重要能源，煤矿生产产能直接关系到了我国的能源储备。在煤矿生产现场，矿井运输系统的点线分布极为广泛，且煤炭生产现场作业环境复杂、管控难度较大。将PLC技术装载机作为矿井运输系统的主要控制元件，可以在煤炭生产现场将多台PLC装载机连接，形成一个完整的数据传输网络，可有效实现分布于各个点位的矿井运输系统自动化控制。PLC技术可以在同一控制系统下对矿场内全部矿井进行监测、监控，再将矿井运输系统与地面控制中心连接，还可建立起完整的矿井运输监控系统，便于作业人员在地面控制中心监测矿井下的实时运输状况 5。(五）PLC技术在中央空调中的应用PLC技术可有效作用于中央空调的冷冻系统控制中。该技术自身具备较强的抗干扰能力，受外界环境因素影响较小，且智能化水平极高，作用于中央空调冷冻系统控制中，可有效提高冷冻系统运行的稳定性、安全性，同时也能够降低中央空调长期使用后，维护、保养工作的难度。(六)PLC技术在高低压配电系统中的应用PLC技术可有效作用于高低压配电系统中，通过其内部加载的虚拟继电器及数据总线，能采集整个高低压配电系统运行过程中的内部信号，并对此类信号作出分析，实现信号传输、信号控制。PLC技术可基于自动化控制程序对柜内各个断路器的闭合状态、配电系统内电压电流的数据异常状况作出实时监测，并在允许范围内有效控制断路器闭合。在完整、系统的数据监测及数据记录工作下，PLC技术也可在高低压配电系统中出现数据异常或故障问题，及时向中控室的作业人员发出预警提示。能够实现对系统下多个电气设备的集中控制，提高系统的自主运行效率，并保障高低压配电系统的安全性、可靠性。四、PLC技术在机电工程自动化中的应用前景最近几年，我国科学技术的发展势头正猛，各行新潮电子业也争先探索新时代下的全新发展策略。在这一时代背景下，PLC技术在机电工程自动化中的应用愈发广泛，各大品牌PLC基于其特色或发展方向，打造了独具个性化的PLC网络系统，从这一角度看，未来PLC技术的发展前景极佳。整体而言，未来PLC技术在机电工程自动化中的发展方向，应逐渐走向智能化、简单化。随着各行业顶尖技术人才对PLC技术的研发，未来的机电工程自动化系统，可能会在一定程度上减少电气工程的内部构件。以更完善的硬件设施及软件结构降低机电工程自动化系统运行过程中产生的能源消耗，提高该系统的生产效率。而智能化则是当今世界上各工业生产领域的主要发展方向，基于PLC技术的机电工程自动化工程，也必然会在智能化的道路上越走越远，促进我国现代工业水平的发展。五、结束语目前PLC技术在机电工程自动化中的应用极为广泛，包括但不限于在控制系统中的应用、交通系统中的应用及数控系统中的应用等。未来，PLC技术在机电工程自动化中也不再是简单的逻辑运算成品，而是会进一步发挥出其实际作用价值。此时，相关技术人员也应持续探索该技术在机电工程自动化中的应用方式，以先进的智能化、自动化技术，来推动我国的工业发展。参考文献：1孙超.机电自动化控制中PLC技术的运用 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