PLC技術(shù)在機(jī)電一體化控制中的作用

徐佳

摘 ?要：PLC 又稱之為邏輯控制器，它不僅可以控制模塊結(jié)構(gòu)，也可以保障全面化管理生產(chǎn)系統(tǒng)地正常運(yùn)行。 近幾年，在開(kāi)展機(jī)電一體化項(xiàng)目中，PLC 技術(shù)應(yīng)用的重要性愈加凸顯出來(lái)，PLC 技術(shù)不僅具有極高的靈敏度性，而且降低了生產(chǎn)系統(tǒng)的抗干擾性。 特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子的快速發(fā)展，加快了機(jī)電一體化的生產(chǎn)格局實(shí)現(xiàn)巨大發(fā)展，進(jìn)一步降低了企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本，提升了產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，并改變以往的生產(chǎn)模式。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);機(jī)電一體化控制;應(yīng)用

一、PLC技術(shù)的詞解及機(jī)電一體化的基本概念

PLC 是 英 文 Programmable LogicalController 的縮寫(xiě)。漢語(yǔ)叫做“可編程邏輯控制器”。它采用一種可以編程的存儲(chǔ)器，用于控制器內(nèi)部存儲(chǔ)程序指令，執(zhí)行定時(shí)、邏輯運(yùn)算、順序控制、計(jì)數(shù)和算術(shù)操作等面向用戶的命令，并通過(guò)數(shù)字化或者模擬式地輸入、輸出的有效控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程的一種技術(shù)。PLC 技術(shù)，常以微小型號(hào)的設(shè)備為處理工作的依托，統(tǒng)籌規(guī)劃、管理計(jì)算機(jī)、自控、通信三方面共同和諧發(fā)展的工業(yè)操作技術(shù)?？梢跃幊痰倪壿嬁刂破髦饕Y(jié)構(gòu)有電源，輸入、輸出接口，中央處理單元，存儲(chǔ)器電路以及通信模塊和具有具體功能的模塊。依照 PLC 的構(gòu)成特質(zhì)，可以分為“整體式 PLC”和“模塊式PLC”。在教學(xué)應(yīng)用中使用的PLC，都屬于“整體式小型 PLC”。

“機(jī)電一體化”專業(yè)又可以稱之為“機(jī)械電子學(xué)”。能夠有效的將機(jī)械裝置、電子化設(shè)計(jì)以及軟件設(shè)定有機(jī)結(jié)合到一起。機(jī)電一體化專業(yè)人士可以說(shuō)是一名優(yōu)秀的鉗工技師、優(yōu)秀的電工技師、優(yōu)秀的電腦編程人員的總和?，F(xiàn)在教學(xué)中最能夠體現(xiàn)機(jī)電一體化專業(yè)水平的是“智能機(jī)器人”。

PLC 技術(shù)編程相對(duì)簡(jiǎn)單、使用還算方便、硬件配套比較齊全、性價(jià)比相當(dāng)高，對(duì)作業(yè)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，在機(jī)電一體化控制中被廣泛應(yīng)用。所有的生產(chǎn)裝備設(shè)計(jì)、制造，以及之后的維修維護(hù)都與機(jī)電一體化專業(yè)知識(shí)剝離不開(kāi)。之前提到的機(jī)器人作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能的聯(lián)合產(chǎn)物，其可以獨(dú)立編造程序?qū)C(jī)器人進(jìn)行邏輯控制和運(yùn)動(dòng)控制、開(kāi)關(guān)邏輯控制等控制方面有著不可逾越的地位。

二、PLC 在機(jī)電一體化的應(yīng)用

1開(kāi)關(guān)邏輯控制技術(shù)

PLC 技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，將傳統(tǒng)的電氣電路逐步淘汰出了歷史舞臺(tái)，在工業(yè)智能化中的廣泛應(yīng)用有效地實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化控制中開(kāi)關(guān)邏輯控制技術(shù)。一方面，PLC 技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)設(shè)施設(shè)備的單獨(dú)控制，另一方面，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)設(shè)施設(shè)備的集群控制。滿足工業(yè)一體化中的一機(jī)多用的多重需求，在印刷、包裝等流水線作業(yè)的應(yīng)用中十分泛泛。把 PLC 技術(shù)引入程序化控制的自動(dòng)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)當(dāng)中，能夠最大限度地發(fā)揮 PLC 技術(shù)的數(shù)據(jù)處理性能和圖像顯示性能。最優(yōu)的完成邏輯處理任務(wù)。同時(shí)，PLC 技術(shù)和程序化控制自動(dòng)機(jī)床連接可以有效實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)邏輯控制電路的高效性能和可靠性能，尤其是對(duì)經(jīng)濟(jì)性能要求相對(duì)高的數(shù)控機(jī)床及其改造方面，PLC 技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，具有廣闊的應(yīng)用和發(fā)展空間。

2數(shù)據(jù)處理

對(duì)于機(jī)電一體化來(lái)說(shuō)，PLC 技術(shù)應(yīng)用到數(shù)據(jù)處理中，是所以應(yīng)用中最為重要的一環(huán)。在 PLC 技術(shù)的作用下，機(jī)電一體化的預(yù)算矩陣、運(yùn)算函數(shù)等指令得到充分保障，并能以原生產(chǎn)需要為基礎(chǔ)，展開(kāi)對(duì)其他指令一系列的預(yù)算。在 PLC 技術(shù)的應(yīng)用當(dāng)中，相關(guān)技術(shù)人員對(duì)參數(shù)進(jìn)行輸送、轉(zhuǎn)變之后，還能以參數(shù)對(duì)比和處理能力對(duì)控制進(jìn)行深層次的探究。此外，相關(guān)參數(shù)還能以 PLC 技術(shù)為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)參數(shù)本身進(jìn)行優(yōu)化處理。通過(guò)機(jī)電一體化的智能操作，在系統(tǒng)指令預(yù)算過(guò)程中，PLC 技術(shù)能夠?qū)⑺羞\(yùn)行參數(shù)統(tǒng)一儲(chǔ)存，如果此時(shí)能夠得到系統(tǒng)對(duì)于參數(shù)的優(yōu)化指令，PLC 技術(shù)就能將參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行比對(duì)，獲取兩組從參數(shù)之間的差異，能夠?qū)π枰獌?yōu)化的參數(shù)準(zhǔn)確定位，進(jìn)行優(yōu)化。由于 PLC 技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)特性十分顯著，這就確保了 PLC 技術(shù)能在特殊的設(shè)備間完成數(shù)據(jù)傳輸功能，或是對(duì)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)打印，制作成參數(shù)表。一般情況下，參數(shù)處理主要運(yùn)用在智能控制等大規(guī)模系統(tǒng)的控制當(dāng)中，如冶煉、化工等大型企業(yè)中。

3動(dòng)態(tài)控制

將 PLC 技術(shù)運(yùn)用到機(jī)電一體化控制中，能夠完成對(duì)動(dòng)態(tài)的控制，并以運(yùn)動(dòng)模塊為依托，進(jìn)而優(yōu)化整個(gè)動(dòng)態(tài)成產(chǎn)過(guò)程。以金屬切割機(jī)為例，在技術(shù)切割機(jī)上，PLC 能夠?qū)τ猩饘俚耐庥^進(jìn)行自主判斷，對(duì)切割線條進(jìn)行精準(zhǔn)定位，以切割點(diǎn)來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)工作，確保金屬切割機(jī)能夠高效、快速的完成切割任務(wù)。與此同時(shí)，PLC 具備性能穩(wěn)定、強(qiáng)抗干擾能力等優(yōu)勢(shì)，更加適合運(yùn)用在大型工業(yè)企業(yè)中。比如將 PLC 技術(shù)應(yīng)用到混凝土攪拌控制中，控制系統(tǒng)能夠?qū)φ麄€(gè)攪拌過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，并依據(jù)攪拌情況采取動(dòng)態(tài)控制，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)指令中存在的問(wèn)題并及時(shí)采取糾正措施，能夠減少設(shè)備出現(xiàn)故障的概率，節(jié)省資源消耗，是其他技術(shù)所不具有的優(yōu)點(diǎn)。

4運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用

利用PLC可以實(shí)現(xiàn)有效的對(duì)整個(gè)機(jī)械的控制運(yùn)行，做出特定的技術(shù)動(dòng)作，如曲線，直線和圓周動(dòng)作，但是傳統(tǒng)技術(shù)則一般采用開(kāi)關(guān)量I/O性能，使用傳感器實(shí)現(xiàn)傳輸。在實(shí)際的運(yùn)行中，要根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行分析，選擇合適的運(yùn)動(dòng)控制模塊。目前，我國(guó)企業(yè)在機(jī)械生產(chǎn)運(yùn)行中，PLC技術(shù)的應(yīng)用在運(yùn)動(dòng)控制已經(jīng)具有普遍化。和傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)相比，PLC優(yōu)勢(shì)十分明顯，具有良好的抗外界干擾性的性能，以及良好的穩(wěn)定性等。因此在實(shí)際工業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行中，可以把 PLC 應(yīng)用到磁選機(jī)中，促使機(jī)械設(shè)備的電氣性能得以大大提升，不斷提高操作自動(dòng)化水平，不僅提高了機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)安全性能，還提升了機(jī)械的運(yùn)行的效率，實(shí)現(xiàn)最大效益。

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（作者單位：佳木斯職教集團(tuán)）