机电自动化控制中PLC技术的应用

陈奕帆

摘要：就目前来看，如何有效地提高设备的操作安全系数，是现阶段促进企业可持续发展的重要战略手段，为此本文主要针对机械设计自动化设备安全控制管理中存在的问题，对PLC技术的具体应用进行了深入探讨，以此确保机械自动化设备科学有效运行。

关键词：机械自动化设备;安全控制;PLC技术

一、引言

随着工业化建设进程的不断加快，将机械自动化设备应用到企业生产作业中，在一定程度上虽然能极大地提高产品生产质量和生产效率，但与此同时设备的违规操作也极易引发各种安全事故问题，在损害企业经济效益和社会效益的同时，给人们的生命财产埋下巨大安全隐患。为有效解决人工控制控制准度低、灵敏度低等一系列问题，在自动控制理论和设计方法发展的推动下将自动化控制引入工业生产，是目前推动产业可持续发展的重要战略手段，但由于在调控过程中，受诸多不可控因素的影响，调控作业始终未能达到预期调控目标，为此将PLC技术引入其中现已迫在眉睫。

二、机电自动化控制中PLC技术的应用管理问题的基本概述

（一）安全控制管理理念的缺失

就目前而言在机械化生产过程中，“重生产、轻管理”现象较为严重，且企业管理的重心也大多集中于提高企业经济效益，却忽视了对企业安全生产的管理，导致机械自动化设备在使用过程中，虽然为机械化市场生产目标的实现奠定了良好基础，但由于安全控制管理理念的缺失，导致机械设备在安全控制管理过程中设备的使用与安全控制管理作业难以有机结合，增加作业安全事故发生率的同时，也企业发展造成了极为不利的影响。

（二）安全控制管理体系的缺失

就目前来看，在机械自动化设备使用过程中[1]，部分企业未能加大对机械自动化设备设计安全管理管理的投入力度，机械自动化设备安全管理质量受到一定影响的同时，标准化和效能化机械自动化设备设计安全控制体系的缺失，更导致设备在后期安全管理过程中，各项管理操作只能停留在表面，整体安全操作目标难以达成。

三、PLC技术在机电自动化控制中的实践应用概述

（一）PLC结构的基本概述

作为一种硬件系统结构，在机电自动化控制中PLC主要由中央处理单位、存储器以及电源等部件构成。近年来随着机电自动化设备应用率和应用范畴的持续增加，与其它调控技术相比，PLC技术调控具有如下特点：

1.灵活性强

目前来看PLC产品现已序列化，功能模块品种的增多在后期调控过程中，工作人员可根据控制需要进行多种模块的组合拼装，形成不同大小、具备不同功能的控制系统，在后期实践过程中工作人员只需在PLC的端子上接入相应的输入输出信号线就能实现对控制对象的有效调控。

2.抗干扰能力强

与微机和传统继电器相比，PLC采用了微电子技术，各项调控作业的落实由无触点的电子存储器件来完成，繁杂连线也被软件程序所取代，因此在进行调控过程中，它显著地提高了自身抗干扰能力和使用寿命，即使在干扰现场较为强烈的区域，也具备一定的故障自诊断能力。

3.便捷性强

通过对大量PLC系统进行结构剖析可知，通常而言PLC接口主要是按工业控制要求设计的，接口电路一般为模块式，因此在后期维护和保养过程中，工作人员无需脱机停电进行维修和更换，不仅大大缩短了系统维修时间，与此同时也为后期各项作业的顺利实施打下了坚实基础。

4.性价比高

在进行水箱温度及液位控制过程中，传统继电器控制模式的实施往往需要预留一定空间进行设备的安装，但PLC不同的是，在使用过程中不仅占用空间较小，此外它具备的I/O接口相当于400-800个继电器组成的系统，在运行过程中不仅降低了系统的投入资金力度，，与此同时PLC的输入输出系统能够直观地反应现场信号的变化状态、直观地反映控制系统的运行状态。

（二）PLC技术的具体应用

1.设计原則

1.1硬件设计原则

基于PLC对机电自动化控制系统进行设计时，硬件设计是否科学合理，对于后期调控作业质量和作业效率也具有重要影响，而据调查PLC机型的选择、输入/输出设备的选择以及图样（如接线图等）绘制是PLC硬件设计的主要内容，为此设计人员在进行设计时需秉承着“经济性”、“可靠性”以及“先进性及可扩展性”的原则。

1.2软件设计原则

在对控制系统进行设计时，软件设计是否符合标准，对于系统调控作用效益的影响力更是不可替代的，而所谓“软件”其实主要是指程序代码，具象而言就是梯形图、语句表，为确保后期应用的规范合理性，在软件设计时工作人员要秉承着“逻辑性”、“简单性”、“可读性”以及“易于操作性”的原则。

1.3设计步骤

PLC系统设计的一般方法和步骤如图1所示，具体而言其设计流程为“确定方案（全面系统化了解工作过程及所有功能要求，分析被控对象控制过程）——选择PLC的机型（依据控制对象的输入量、输出量、工作电压输出功率、现场对系统的响应速度）——选择I/O设备，列出I/O地址分配表——设计电气线路图——程序设计与调试——总装调试”

2.创新安全控制管理理念

从某方面而言，在现阶段PLC技术落实到机电自动化控制作业中[2]，为确保应用效益的最大化发挥，创新安全控制管理理念，将“以人为本”理念纳入机械自动化设备设计安全管理控制中现已迫在眉睫。就目前来看，通过从促进机械自动化设备有效运转以及提升生产厂家竞争力和影响力的战略高度入手，将设备使用和安全管理进行有机结合，与此同时在进行机械设计自动化设备安全控制过程中，生产厂家还需摒弃传统的生产设计理念，树立“安全生产”战略思维，以此通过制定更加科学合理的设计方案来保障控制管理作业的针对性、规范性和合理性。

四、结束语

简而言之，在当前新市场经济常态下，机械自动化设备的广泛应用，在推动企业进一步发展的同时，也成为了现阶段传统行业转型升级的必然发展需求，但纵观在当前自动化设备应用过程中，由于“重技术、轻安全”现象较为普遍，长此以往虽然提高了企业产品生产效率，但安全事故的高发也给企业发展造成了极为不利的影响，故此在机械设计自动化设备控制过程中，将安全性作为设计作业的第一要素，是确保设备应用效益最大化发挥的重要基础和根本前提。

参考文献：

[1]刘晓琳，刘袁霞，陈金国.传感器技术在机电自动化控制中的应用[J].电子技术与软件工程，2014，12（23）：116-117.

[2]李岩，张海华，李志涛.传感器技术在机电自动化控制中的应用[J].电子技术与软件工程，2017，12（22）：249-250.