工業自動化生產過程中 PLC 控制系統的設計方法

周金華

摘要：隨著科技的發展，PLC 控制技術被廣泛應用于工業自動化中。PLC 控制技術能夠對工業生產的各個方面進行精準控制， 根據不同的使用需求進行相應的邏輯編程設計，從而完成各行各業的生產要求，應用范圍非常廣泛。本文淺析工業自動化生 產過程中 PLC控制系統的設計方法。

關鍵詞：PLC控制技術；工業自動化；方法

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）06-0250-01

引言

科學技術的快速發展，促進了工業生產技術以及流程的進一步

優化，大大的提高了工業生產效率，在產品的精度方面控制的更加 準確。PLC 裝置是一種新型自動化控制裝置，在裝置中存儲預先編 制好的程序后，在工業生產中就可執行邏輯運算、順序控制、定時 等操作，由于自身具有諸多優點，所以在工業生產自動化控制中得 到了廣泛的應用，有利于促進工業生產自動化控制水平的提升。

1PLC 技術概述

PLC，即可編程控制器，是一種適用于工業生產的式子運算電子

系統。PLC 控制技術集合了計算機系統、通信系統、集中自動化控 制系統的優點，能夠統籌調控工業生產的各類復雜機械，以完成自 動化工業生產工作。PLC 控制技術能夠實現這些生產目標，不僅是 因為其能夠與工業生產總線完美融合，還可以實現信息協議的統一 化，具有更高的信息傳遞效率，更是因為編程的方便快捷，讓編程 設計被極大地簡化，降低了編程設計的工作量。PLC 控制技術是工 業生產各階段相互配合的一種體現，各階段間協調一致才可以達到 自動化生產的結果。PLC 控制技術一般可以分為信息采集、程序執 行和輸出結果三個階段，PLC 可以連接生產設備采集生產信息，并 集合匯總到中央處理器，中央處理器根據事先做好的編程對采集到 的信息進行處理，經過一定的程序后得出結果，然后將結果輸出給 各生產機械，最后生產機械根據結果執行生產任務，從而實現工業 生產的自動化。

2PLC 控制技術在工業自動化中的應用

2.1順序控制

在單一工藝的應用過程控制中運用 PLC 控制技術，可以將通信

模塊和信息模塊有效聯合起來，使得項目生產全過程的協調控制得 到強化。而運用現代化 PLC 控制技術的自動化系統中具備遠程站、 主站層、現場傳感器等，通信總線可以有效連接主站層和遠程站， 二次電纜將。

2.2開關量控制

當進行開關量邏輯控制時，此項環節同時也是 PLC 控制技術應

用比較廣泛領域。在進行 PLC 系統的分析發現，因其設置和 AND 或 OR 等相關邏輯指令，所以，此項技術逐漸取代原有繼電器的控制系 統，不僅可以達到順序控制與邏輯控制，而且還能進行單機控制與 多機群控等。例如，在汽車的零部件中，對于裝配線中物件輸送過 程，通常是將電動機與電梯控制等作為重點，以便于達到開關量的 控制。另外，在煙草機械或印刷機械等生產環節，PLC 控制技術均 取得較為理想的應用效果，需要對其進行推廣和應用。

2.3頻率控制

在機械頻率方面中應用 PLC 控制技術也非常典型，其涉及的生

產量在實際的工業自動化中比較大。而且長時間持續運行中也增加 了機械的磨損，實際生產加工過程中還會出現很多不可預測的因素， 這些問題都加劇了機械內部的摩擦，使得機械生產落實困難，提升 機械的實際運轉速率成了問題。PLC 控制技術的應用實現了對機械 頻率的有效控制，在調整機械運轉頻率時要與工業自動化的生產情 況相結合，這樣機械內部結構的磨損就大幅度減少，機械化生產可 以更加有序的開展。

2.4模擬量的控制

按照控制對象相應特征，通過 PLC 控制技術進行各項功能模板

結合，以便于呈現比較完整的控制系統，從而實現靈活控制的目標。 在 PLC 技術中，主要包括通訊模塊和 I/O 模塊、位置控制等，只有 對模量予以控制，才能確保各模塊得到有效應用，在求的同時，還可以有效提高工業自動化的整體水平。 2.5運動控制

對位置的控制是 PLC 裝置的重要應用，主要是利用運動控制來 實現的。通過 PLC 裝置中的脈沖量對機械的運行軌跡進行控制，因 為脈沖量的位移量較小，所以對位置的精準度控制較高。PLC 裝置 對運動的控制一般是通過專用的運動控制模塊來實現的，在各種加 工機械、機床、機器人以及電梯等方面得到廣泛應用。

3 如何優化工業自動化生產過程中PLC控制系統的設計方法 3.1優化PLC 控制系統的安裝環境

優化 PLC 控制系統的安裝環境，切忌將 PLC 控制系統安裝于電

場和強磁場中。此外，不能將PLC 控制系統安置在震動頻繁而異常或 者陽光直射地區，要將安裝環境的溫度控制在 0 到 55 攝氏度以內， 環境濕度不能低于35%也不得高于85%。

3.2處理好 PLC 控制系統的外部干擾因素

為抵御來自外部的電壓感染、電波干擾、高頻電壓干擾、輸入

信號干擾、接地干擾和電磁接觸器干擾，在安裝 PLC 控制系統之前 要嚴密考察周圍環境的感染系數。為 PLC 控制系統安裝良好的隔離 變壓器、外接穩壓器、裝濾波器、獨立接地設備等，這樣可以有效降 處理好PLC 控制系統的外部干擾因素。

3.3加強PLC 控制系統的多重控制

對于 PLC 控制系統的過程控制，要結合工業自動化生產工藝和

安全要素，發揮過程控制開關的作用，對機械設備實施定時與定位控 制；實施 PLC 技術運行控制，則需要先輸入或者輸出動作信號，確保 PLC控制系統的供電線路經過了規定的時間與位置，再運用自動化原 理實施運行控制；對于通信控制，應借助計算機技術、微電子技術和 RAM存儲器及時實現信息傳遞，全面控制、了解和監視工業自動化生 產設備的運轉狀況，促進信息通信技術和自動化生產控制技術的有 機結合，組建工業自動化生產網絡及其數據庫，從而有效加強通信控 制；在實施開關量邏輯控制的過程中，應注意完善工業自動化生產控 制系統，對原有的控制系統進行全面復制，使用模擬程序來代替原來 的繼電系統，這樣能夠保證其安全運轉，加強繼電器的邏輯功能；對 于安全回路控制，要注重優化工業自動化生產設備供電系統的兩地 控制電路，為每臺設備配以多個操控部件或開關以便于操控，實現多 點控制。另外，要配備新款主令電器，確保其質量優、操作簡便、控 制范圍廣泛。

3.4完善軟件編制系統

必須充分利用計算機技術，完善 PLC 的軟件編制系統，可以使用

軟件包編程或者現代化圖形編程器先繪制梯形圖，接著進行軟件系 統編程，編程完畢后，對程序進行必要地調試，從而能夠達到提升軟 件編制系統準確度的效果。

結語

綜上所述，在工業自動化發展的21世紀，PLC控制系統被廣泛應

用于工業生產過程中，為實現當代企業生產自動化提供了重要支撐。 提升 PLC 控制系統在工業自動化生產領域的價值作用，則需要不斷 完善該系統的設計方法，強化PLC控制系統的綜合功能。

參考文獻

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術與市場，2018（03）：15.

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