PLC技术在机电工程及自动控制中的应用及其质量管控

PLC技术在机电工程及自动控制中的应用及其质量管控

闫波

 内蒙古汇能煤电集团富民煤炭有限责任公司

摘要：本文主要探讨了PLC技术在机电工程及自动控制中的应用及其质量管控。首先，介绍了PLC技术的基本原理和发展历程。其次，详细分析了PLC技术在机电工程及自动控制中的应用领域，包括工业生产、交通运输、建筑设施等。再次，阐述了PLC技术在质量管控方面的作用，如提高生产效率、降低故障率、增强系统稳定性等。最后，结合实际案例，探讨了如何通过优化PLC技术应用和质量管控措施，实现机电工程及自动控制系统的持续改进和升级。

关键词：PLC技术；机电工程及自动控制；质量管控

引言

随着科技的不断进步，PLC技术在机电工程及自动控制领域发挥着越来越重要的作用。PLC技术以其高可靠性、灵活性和易操作性等优点，被广泛应用于各种自动化控制系统中。在当今这个高度信息化的时代，机电工程及自动控制系统的质量直接关系到企业的生产效率和经济效益。因此，如何充分发挥PLC技术在质量管控方面的作用，提高机电工程及自动控制系统的整体性能，已成为当前亟待解决的问题。本文将对PLC技术在机电工程及自动控制中的应用及其质量管控进行深入探讨，以期为相关领域的技术人员提供一定的参考和借鉴。

1PLC技术的概述

PLC技术，即可编程逻辑控制器技术，是一种电子设备，用于自动化控制工业过程中的机械设备和生产流程。该技术的核心是微处理器，负责执行程序和处理输入输出信号。PLC技术的主要特点包括编程灵活，采用图形化编程语言如梯形图和功能块图，便于编程人员根据实际需要进行编程；操作简便，通过触摸屏、键盘等操作界面进行参数设置和程序修改；高可靠性，采用模块化设计，易于维护和更换故障部件，并具有自诊断功能；网络通信，支持多种网络通信协议，实现与其他设备、计算机等的互联互通和数据共享；以及良好的扩展性，具有丰富的扩展接口，可以方便地扩展输入输出模块、通信模块等，以满足不同应用需求。PLC技术在工业生产中的应用非常广泛，可用于生产线自动化控制、过程控制、运动控制、机器人控制等领域，随着工业自动化技术的不断发展，PLC技术也将不断进步，为工业生产提供更加高效、智能的控制解决方案[1]。

2PLC技术在机电工程及自动控制中的应用

2.1顺序控制

在机电工程中，对于那些生产流程要求严格的部分，可以利用PLC（可编程逻辑控制器）作为自动排序器，对生产流程进行自动化排序，从而减少人工操作的需求。顺序控制是由主程序和通用模块组成的自动化程序，通过控制程序实现对设备的远程控制。基于PLC技术，可以实现主站层的数据传输和远程控制功能。通过PLC控制器连接系统内的各个节点，实现数据的传输、计算和控制。这样，PLC技术不仅提高了生产效率，还降低了人为操作带来的错误，从而确保了生产流程的稳定性和产品质量的可靠性[2]。

2.2闭环控制

闭环控制是自动控制理论的基础，它能够克服手动控制对操作人员的不便，同时提高控制的精度和效率。在控制系统中，闭环控制方法通常被采用，以维持关键参数在设定值附近稳定。闭环控制是一种偏差控制方式，PLC通过比较传感器采集的过程参数与设定值之间的差异，并根据偏差的大小来驱动执行机构。控制策略通常采用PID（比例-积分-微分）算法，这种算法操作简单、参数调整方便，并且具有较强的抗干扰能力，因此在温度、压力等参数的控制中得到了广泛的应用。

2.3开关量控制

在电气控制站中，开关量控制是一个关键领域，同时也是能耗较高的部分。为了防止开关量控制回路中常见的短路故障，可以采用PLC（可编程逻辑控制器）技术来优化电气系统。PLC能够控制的开关量点数可以达到数万点，并且由于其网络的可扩展性，这个数字还可以进一步增加。PLC在开关量的组合、延时、实时、时序控制等方面表现出色。与传统的电磁继电器控制回路相比，PLC在灵敏度、响应速度、安全性等方面具有显著的优势[3]。

3PLC技术在机电工程及自动控制中的质量管控

3.1自动化控制

PLC技术在机电工程及自动控制中的应用，通过实现生产过程的自动化，有效地减少了人为操作带来的误差，提高了产品质量的一致性。在传统的手动操作中，由于操作人员的熟练程度、疲劳程度、情绪波动等因素的影响，很难保证生产过程的稳定性和一致性。而PLC技术通过预设的控制程序和逻辑，可以自动完成生产过程中的各种操作，如物料的输送、设备的启停、参数的调整等。这种自动化过程不仅减少了人为操作的误差，提高了生产效率，还能够保证产品质量的一致性，降低了废品率和生产成本。此外，PLC技术还能够根据生产过程中的实时数据和反馈信息，自动调整控制参数，以适应不同生产条件的变化。这种自适应能力使得生产过程更加稳定，产品质量更加可靠。

3.2实时监控

实时监控能力是基于PLC系统的高速数据处理能力和强大的逻辑运算能力。在生产过程中，PLC系统通过连接各种传感器和检测设备，实时采集温度、压力、流量、速度等关键参数的数据。这些数据被迅速传输到PLC控制器，控制器对这些数据进行实时分析和处理，与预设的参数范围进行比较，一旦发现数据超出正常范围，立即触发报警或采取预设的应对措施。这种实时监控能力使得PLC系统能够迅速响应生产过程中的异常情况，防止质量问题的扩大，确保生产过程的稳定性和产品质量的一致性

[4]。

3.3数据记录与分析

通过PLC系统，生产过程中的温度、压力、流量、速度等关键参数被精确地记录下来，这些数据可以用于质量分析和过程改进。PLC系统能够将实时采集的数据存储在内部或外部存储器中，这些数据可以被导出到计算机或其他分析工具中，进行深入的数据分析和处理。通过分析这些数据，企业可以了解生产过程中哪些环节存在问题，哪些参数对产品质量有重要影响，从而找到改进的途径。此外，PLC系统还可以记录异常情况的发生时间、位置和处理措施等信息，这些信息可以帮助企业快速定位问题，采取相应的措施，防止质量问题的再次发生。

3.4精确控制

通过精确控制生产过程中的关键参数，如温度、压力、流量等，确保产品质量的稳定性。这种精确控制能力是基于PLC系统的高速数据处理能力和强大的逻辑运算能力。在生产过程中，PLC系统通过连接各种传感器和检测设备，实时采集温度、压力、流量等关键参数的数据。这些数据被迅速传输到PLC控制器，控制器对这些数据进行实时分析和处理，与预设的参数范围进行比较，一旦发现数据超出正常范围，立即触发报警或采取预设的应对措施。这种精确控制能力使得PLC系统能够迅速响应生产过程中的异常情况，防止质量问题的扩大，确保生产过程的稳定性和产品质量的一致性。同时，PLC系统还可以记录异常情况的发生时间、位置和处理措施等信息，为后续的质量分析和改进提供重要依据。

结束语

通过对PLC技术在机电工程及自动控制中的应用及其质量管控的全面分析，本文揭示了PLC技术在提高生产效率、降低故障率和增强系统稳定性等方面的重要作用。为了进一步优化PLC技术在机电工程及自动控制中的应用，建议在未来的工作中加强对PLC技术的研究和创新，完善质量管控体系，并注重人才培养和技术交流。通过这些措施，可以更好地发挥PLC技术在机电工程及自动控制领域的作用，为我国工业生产和社会发展做出更大的贡献。

参考文献：

[1]张永杰.机电自动化控制中PLC技术的应用[J].百科知识,2020,(30):23-24.

[2]钟富昌.机电自动化控制中PLC技术的应用[J].南方农机,2018,49(19):239-239.

[3]孙兆华.机电自动化控制中PLC技术的应用[J].科技风,2019,(36):73-73.

[4]裴嬴一,何祥春,侯宇鑫.机电自动化控制中PLC技术的应用[J].南方农机,2021,51(12):173-173.