主页 > 新闻动态 > 工业自动化中PLC控制技术的应用研究 2021-11-16

工业自动化中PLC控制技术的应用研究

科学技术的发展、运用，促使我国的社会生产、生活发生了不同程度的变革。目前，我国的工业企业在经营发展的过程中，往往依据时代发展的发展，加强了对于高新技术、设备的运用，从而构建起工业自动化体系，实现工业生产效率、质量的提升，谋求更高的经济、社会效益。本文基于此，着重分析工业自动化构建的意义，并就PLC控制技术在该系统中发挥的作用进行论述，希望由此实现我国工业生产效率的提升，促进各项效益的取得。
一、工业自动化生产中PLC 技术的应用范围
过程控制就是对温度、压力、速度等模拟量进行的闭环控制。PLC控制技术能够根据工业制造流程编写各种各样的程序，并进行各种控制运算，完成整个闭环控制，其调节方式采用PID调节，以达到精确控制的要求，过程控制在冶金、锅炉、化工等领域应用广泛。
开关量控制是PIC控制技术应用最广泛也是最基本的应用控制。PLC技术可以运用与、或、非等逻辑指令进行编程，通过编辑运算以控制系统的自动化生产，并且逐步取代了工业自动化中传统的继电器控制，PLC控制技术还可以进行单机控制，多机通信控制等。如电机的控制、汽车制造维修控制、物料的输送选择控制、产品的存放入库控制、印刷控制和电梯控制等。
在工业生产中，电机常对加工的产品、加工的精度的不同而选择不同的转速，运用PLC控制技术结合变频器对电机进行调速是许多企业惯用的办法，在系统运行前先对变频器进行预先设置参数，以此来实现对电机转速的控制。
系统集中控制就是PLC控制技术可以在系统自身中集中控制，比如在系统的显示控制和故障检测中，控制系统通过检测逻辑错误和时间限制、位置限制故障等来实现对系统的监控。机床在运行过程中执行PLC控制技术的每一步需要一定的时间。在设备启动的同时启动定时器，然后将定时器的输出信号作为下一步或者其他分支的信号输入，当设备正常运行时，各环节各信号是存在一定的逻辑关系，因此可以根据预先设定的逻辑故障判断程序来对系统进行监控。
二、PLC 技术在工业生产中应用的注意事项
1.电源问题
PLC 如果运用到工业生产当中，最基础的支持就是需要一个符合条件的电源。通过研发人员对PLC 的研究发现，PLC 的工作电源为五十赫兹，二百二十伏特的交流电，也就是中国人民日常生活所用的家用电源供电性质。然后部分工业用电与家庭用电不同，有的是380伏特，那么我们就需要采取一些方法。由于PLC 本身就具有电源线的抗干扰能力，因此，对于部分380 伏特供电的企业，我们可以采取安装屏蔽层的方式，避免对电源线的干扰。如果输入端与输出端的电压不同，那么最好采用直流稳压电源供电的方式。
2.温度问题
首先就是温度问题，温度是影响PLC 性能的主要因素之一。PLC在工业生产中正常使用的过程中，一般需要保持在零到五十五摄氏度之间，在这个温度区域内，PLC 才能正常工作。这对工业生产的要求是比较高的，众所周知，工业生产中自动化机械的运作速度往往非常快，器械之间的摩擦会产生大量的热量，引起温度上升，很难保持在五十五摄氏度以下。PLC 的安装环境温度过高，会引起PLC 控制失效，所以，在工业生产中，运用PLC 控制技术的仪器都需要安装散热装置，以保证PLC 运行的环境温度保持在五十五摄氏度以下，避免不必要的损失。
3.湿度问题
PLC 对于周围环境的要求很高，除了温度，PLC 对周围环境的湿度要求也很高。PLC 在工作过程当中，要保持周围环境的干燥，湿度过重的环境下会引起PLC 的工作实效。然而，在很多工业企业生产过程中，都会产生大量的水蒸气，周围环境中的湿度特别高，通过内部设施又很难降低空气中的湿度，减少水蒸气的释放，所以PLC 运行的湿度要求很难达到。因此，企业需要引进外部力量，利用管道将水蒸气运输到别的场所，或是利用干燥剂保证空气干燥程度，从多方面控制空气中的湿度，保证PLC 的工作环境不影响其正常工作。
4.振动问题
PLC 在工作中，需要保证仪器没有受到外力影响，否则PLC 的性能会因为外力碰撞受到损伤，因此，PLC 需要避免工业生产中的振动现象。然而，工业生产中，仪器振动是普遍现象，很难避免，甚至有部分大功率仪器振动频率和幅度都较大，PLC 无法在这样的工作环境中运行。因此，我们需要有针对性的改善仪器振动的问题，对于那些能够避免与PLC 接触的振动源，应当将PLC 远离振动源，避免两者互相接触；对于那些必须与PLC 近距离接触的仪器，我们可以采用部分减振手段来处理仪器振动的过程，例如使用减振仪器处理振动源，或是采用减振胶减少振动对PLC 的影响。
三、自动化实训装置,自动化实训设备,自动化实训考核台举例说明：

MY-35B 自动化实训装置

一、自动化实训装置,自动化实训设备,自动化实训考核台产品概述：
本装置需按照人社部颁发的“维修电工技术等级标准”和“职业技能鉴定规范”的内容要求，结合技能大赛电气安装与调试项目的竞赛规程，根据维修电工高级、技师培训的实际情况建立集培训学习、理论验证、实训操作、考核鉴定于一体的多功能实训装置。同时可以让学生学会PLC 控制技术、步进控制技术、伺服传动控制技术、传感器技术、位置控制技术、机械传动等技术，提高学生综合应用PLC技术能力，主要用于电气自动化设备安装与维修、机电一体化等专业岗位的技能实训与考核。
二、自动化实训装置,自动化实训设备,自动化实训考核台技术参数：
1.输入电压：三相四线（或三相五线）～380V±10% 50Hz
2.工作环境：环境温度范围为-10℃～+40℃，相对湿度＜85%（25℃），海拔＜2000m。
3.装置容量：＜1.5kVA
4.实训装置为
三、自动化实训装置,自动化实训设备,自动化实训考核台每工位配元器件要求

序号	名称	规格/型号	单位	数量	备注
1	交流电动机控制实训模块（两台三相交流异步电动机、一台双速电动机）	一台交流异步电动机采用编码器测速并显示，一台双速电机采用霍尔开关测速	套	1	采用知名品牌
2	电机转换端子实训模块	由黄绿红强电座各4组，固定于1.2mm厚钢板上，每组强电座丝印有电气符号标识。	套	1	采用知名品牌
3	传感器模块	配行程开关2个，电感、电容、光电传感器各1个	套	1	采用知名品牌
4	CPU	三菱3-48mr	套	1
5	变频器	变频范围：0-400HZ,输出电压：380-650V,输出功率：0.75-400W	套	1	三菱 d-720
6	指示灯模块	DC24V 3红、3黄、3绿	只	9	采用知名品牌
7	热过载继电器模块	JRSID-25 0.63-1A	只	2	配底座
8	热过载继电器模块	JRSID-25 1.6-2.5A	只	1	配底座
9	接触器模块	LC1-D0601M5N AC220V	只	8	三对常开一对常闭
10		LA1-DN22	只	8	采用知名品牌
11		DC24V继电器	只	8	采用知名品牌
12	漏电保护器模块	DZ47LE-32-4P 10A	只	1	采用知名品牌
13	开关电源模块	CL-A-15-5	只	1	DC5V/3A
14	开关电源模块	HS-100-24	只	1	DC24V/4.5A
15	按钮开关模块	Φ22-LAY16-AR11 红色	只	5	三力
16		Φ22-LAY16-AG11 绿色	只	5	三力
17		Φ22-LAY16-CR11	只	1	三力
18		Φ22-LAY16-DB22	只	2	两档三力
19		Φ22-LAY16-DB22	只	2	三档三力
20	接线排及线槽	SUK-1.5N	套	1	若干
21	触摸屏	昆仑通态7寸	套	1
22	实训平台	由40x40mm型材、1.2mm厚网孔板组建门子结构	个	1

四、自动化实训装置,自动化实训设备,自动化实训考核台需要完成的实训内容：
典型电机控制技术
实验一 PLC控制三相异步电机电机启停
实验二 PLC 控制电动机顺序控制
实验三 PLC 控制电动机点动和自锁控制
实验四 PLC 控制电动机星/三角启动自动控制
实验五 PLC控制三相异步电机正反转
实验六 PLC控制三相异步电机带限位自动往返控制
变频器控制实验
实验一变频器功能参数设置与操作
实验二外部端子点动控制
实验三设定频率运行
实验四变频器控制电机正反转
实验五多段速度选择变频器调速
实验六电位器控制变频器外部电压调速
实验七基于PLC通讯方式的变频开环控制
四、工业自动化生产中PLC 技术结语
随着科技的发展，PLC 运用到工业当中也越来越熟练。PLC 控制技术的适用性非常贴合工业自动化生产，要实现全面自动化的工业进程，大力发展推进PLC 控制技术至关重要。

工业自动化中PLC控制技术的应用研究

MY-35B 自动化实训装置

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