探究工業自動化生產過程中PLC 控制系統的設計

黃小燕

（廣西二輕技師學院， 廣西南寧 530000）

0 引言

社會快速發展中，各項技術不斷創新，PLC 控制技術研發應用具有重要意義。 PLC 控制技術在工業生產中占據重要地位，通過對生產各環節設備高效控制，有效提升企業生產效率。我國的工業生產逐漸向自動化發展，自動控制環節通過PLC 控制技術提升自動化生產水平，而且可以實現精細化生產。

1 PLC 控制系統概述

PLC 控制系統按照其定義可知是可編程邏輯控制器，根據國際相應組織規定，PLC 控制系統按照定義確定為工業應用設計，其在智能化過程中，通過數字操作完成各項任務的電子系統。 通過PLC 控制技術構建完善的控制系統， 整體系統中具有相應存儲器， 操作中通過PLC存儲器完成編程操作， 結合具體邏輯算法分析具體邏輯問題，在實際計算中嚴格按照控制操作程序，通過設備下達相應指令。 同時利用PLC 控制系統可以在設備運行中模擬輸入輸出，完成各項基本操作任務，從而在工業生產的各個環節進行控制。 在目前發展中，全球各個國家通過PLC 控制系統實現工業自動化生產， 利用PLC 自動化控制系統創下較多收益， 在當前工業化生產中PLC 控制系統成為重要支柱[1]。

2 PLC 控制技術在工業自動化應用中需要注意的因素

2.1 PLC 控制技術在工業自動化應用中需注意溫度影響

在工業自動化生產中利用PLC 控制技術， 具體應用過程中會受溫度影響， 為保證PLC 控制技術的使用性能需要嚴格把控溫度，由此，在技術應用過程中根據實際調研了解， 控制溫度在50℃以下時PLC 控制系統的工作性能發揮到最大。在安裝PLC 控制系統時，相關工作人員須注意溫度因素，把系統溫度控制在合理范圍內，若安裝過程中周邊環境出現溫度過高問題， 此時需要現場安裝人員及時安裝相應散熱裝置，保證PLC 控制系統科學安裝。若工作人員安裝中出現周圍環境溫度過低問題， 需要現場安裝人員及時設置保溫裝置，保證安裝環境，進而在安裝PLC 控制系統后讓其處于正常環境中穩定運行。

2.2 PLC 控制技術在工業自動化應用中需注意濕度影響

工業自動化應用PLC 控制技術，需要考慮到PLC 控制技術受環境中濕度的影響， 為了保證PLC 控制系統正常運行需要嚴格控制溫度數值。當前我國發展中，個別行業實現了工業自動化發展， 在具體應用過程中空氣中的濕度比較大，此時若利用PLC 控制系統，會導致其長期處于較高空氣濕度， 整體系統長期受空氣中的濕度影響導致無法正常運行。根據相應實踐調查可知，工業自動化生產中， 若應用PLC 控制系統時， 周圍環境中的濕度達到85%以上，此時PLC 控制系統不能正常運行發揮作用，在系統的表面會出現濕氣凝結問題， 在工業自動化生產中容易影響絕緣性能。

3 工業自動化生產過程中PLC 控制系統的設計

3.1 PLC 控制系統安裝位置精準定位

社會現代化發展過程中， 各種新技術不斷涌進，PLC控制系統在具體應用中不斷發展，目前PLC 整體控制體系逐漸完善，在實際發展中需要整合PLC 控制體系的各項要素，分析具體的發展基本原理，了解具體生產環節施工工藝，明確PLC 控制體系中各種語言控制程序，并且確定具體的使用場所。 在PLC 控制體系應用中，首先按照使用環節必須嚴格按照標準操作。 實現PLC 控制系統科學設計，保證系統安裝位置精確定位，對PLC 控制系統基本特征進行合理考慮，保證設計的科學性，有效提升設備的整體性能，增強抗干擾能力。在箱設備安裝中，各項操作嚴格按照國家相應操作規范，同時還應該在PLC 控制系統安裝中做好各項密封工作，保證安裝垂直作業，嚴格控制空氣流通速度，在安裝中需要避免雜物進入設備影響系統性能。

3.2 系統集中控制

在工業自動化生產中利用PLC 控制系統準確了解生產各環節具體狀態，通過集中有效的監控，可以對系統本身進行有效調整，特別是在應用中，若出現系統異常，能夠結合實際問題迅速找出原因調整。利用PLC 控制系統，充分發揮檢測系統的價值，在工業生產應用中，通過設備運行實現監控具有重要價值，特別是在生產中，若把PLC控制系統應用在機床設備中， 每道工序都會嚴格按照要求完成[2]。明顯可知，在工業生產中，通過PLC 控制檢測系統，能夠精確的把控時間，保證各項任務精準快速實現。除此之外，在整套設備中安裝PLC 控制系統，系統中每個步驟都會按照設定程序進行規律性作業， 若在生產中某一環節出現問題，根據預定工作目標，系統防御機制會發出警醒，工作人員可以按照工作軌跡分析問題所在，針對實際問題進行維修，方便工作人員作業。所以工業自動化生產通過PLC 控制系統，有效減少設備引發故障概率，同時在一定程度上提升了生產效率。

3.3 多重控制PLC 控制系統

結合當前工業發展現狀，利用PLC 控制技術，在整套體系中重點把控各控制環節， 工業生產的整個過程中對通信、程序運行和開關量等進行邏輯掌握，應用PLC 系統強化管控需要按照工業生產原則，以安全性為基礎，保證各個控制階段的科學合理性， 盡可能的滿足企業發展要求，利用PLC 控制系統進行精準掌控、實時調整。 從PLC控制體系的技術層面進行分析， 首先需要了解開關輸入輸出量， 保證系統內線路供電場所和時間要求全部達到標準，結合相關技術在PLC 控制體系下實現自動化控制。從通信方面來看，此時需要與計算機技術相互結合，在信息自動化基礎上，通過存儲設備進行資源傳輸，結合企業發展實際情況進行綜合調整， 在生產中利用自動化信息技術實現高效生產， 在生產應用中實現PLC 控制系統通信技術的優化[3]。

3.4 優化軟件編程系統

PLC 控制系統作為可編輯邏輯控制器， 在工業生產應用中， 系統的內部編程軟件主要是現代編輯工具和編程模式，利用編程語言全面系統地編制完成整套系統，后續需要對PLC 控制系統進行試運行調試，使PLC 控制系統的軟件編程系統實現優化。 此種模式下的PLC 控制系統可以在工業生產中實現高效運行， 促進工業自動化生產，在精準定位基礎上提升整體性能，為促進工業現代化發展創造條件。

4 工業機器人系統的PLC 控制技術研究與設計

4.1 硬件部分設計

具體設計環節通過PLC 控制技術， 保證工業機器人能夠自行完成各項裝配、搬運、抓起工作，此時需要在系統中利用氣缸驅動，利用電磁閥控制氣缸驅動，然后完成各項動作配置，由此可知，工業自動化生產中通過PLC 控制系統， 完全控制工業機器人生產必須保證具有電磁閥部件和開關設置， 在硬件部分通過電磁閥部件與各種開關相互配合，完成整個工作流程。在生產中需要一個完整的工業機器人系統，此時需要設定兩個不同的工作臺，通過PLC 控制系統對機器人系統進行邏輯編制語言調整，按照設定編制程序完成各項工件操作。結合圖1 所示，工業機器人在應用中首先設定位置，然后保證其手腕移動，在操作過程中， 首先通過手指控制在1 號工作臺進行移動，保證各項工件按照設定程序有序移動到合適位置，在移動中機器人按照指定命令，控制手指和手腕運動按照規定方向繼續移動，到達預定位置后實現下移，將工件傳送到2 號工作臺，硬件設計中利用PLC 控制系統實現全面循環，整個工作環境中需要按照工作周期進行循環往復操作。具體分析此種工業機器人系統，利用PLC 控制技術具有明顯優勢，可以同時實現手動并且連續性操作，保證硬件設計科學性， 在設計過程中嚴格按照要求達到相應輸入和輸出點目標，對機器人裝置的動作要求進行明確了解，通過限位開關裝置系統進行控制， 系統可以檢測具體信號，保證機器人傳遞中手臂定位的準確性。

圖1 機器人裝置工作流程示意圖

4.2 軟件部分設計

工業機器人系統軟件部分設計中， 根據系統各項操作流程進行科學設計，此時需要把PLC 控制技術應用其中，在設計環節綜合考慮自動控制系統的工作流程， 按照順序依次完成， 設計中需要結合順序控制指令完成各項程序。 首先， 工業機器人系統需要在充電狀態下進行全面的初始化管理，以此為基礎，保證后續連續性動作能夠實現，系統內初始化程序編制，各項操作指令需要盡可能的簡化，初始狀態下選擇SL 初始狀態質量。其次，以PLC 控制技術為基礎，設計工業機器人系統需要考慮手動控制模式， 此方面設計主要是在機器人系統維修管理期間方便操作，利用手動控制模式控制系統運行， 此時需要在軟件部分設定手動開關，手動開關需要與工業機器人系統內的手指部件相互連接進而控制機械手臂， 按照此種設計方法完成機器人手臂，手腕等相關部位的移動和松緊程序。 除此之外，為了保證系統運行的安全性，還應該在系統中設定連鎖保護程序。

5 結論

綜上所述，在國家廣泛試驗應用下，PLC 控制系統應用在工業生產中有效提升生產效率，方便各項操作，降低生產成本，備受歡迎。 目前，PLC 控制技術在工業生產中進一步推廣應用，利用PLC 控制技術實現自動化發展，通過實踐探索實現技術工藝創新， 對工業生產進行高效控制， 為促進工業發展具有深遠意義。 結合當前PLC 控制系統發展現狀來看， 具體應用中結合各個模塊發揮整體性能進行調整，PLC 控制系統內部程序也應該及時進行更新換代，具體應用中與現代技術相互結合，在工業生產中發揮最大價值。