PLC技術(shù)在機(jī)電一體化控制中的重要性

張啟 于磊

摘 要：PLC控制技術(shù)作為一種先進(jìn)的技術(shù)手段，本身具有加強(qiáng)的邏輯性，在機(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)中得以有效應(yīng)用，同時(shí)在工業(yè)領(lǐng)域中，PLC技術(shù)的應(yīng)用也相對(duì)較廣，不僅有效降低了系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)成本，還可以提高企業(yè)生產(chǎn)效率，使其充分發(fā)揮自身的經(jīng)濟(jì)節(jié)能的特點(diǎn)。因此，應(yīng)加大對(duì)PLC技術(shù)的研究力度，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合，確保PLC技術(shù)可促進(jìn)機(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);機(jī)電一體化控制;作用

1 機(jī)電一體化與PLC理論概述

1.1機(jī)電一體化

由于機(jī)電一體化的基礎(chǔ)主要包括控制功能、動(dòng)力功能以及主功能等，在此基礎(chǔ)上有引進(jìn)了電子技術(shù)，形成了電子化設(shè)計(jì)和機(jī)械裝置以及軟件構(gòu)成三位一體的完整系統(tǒng)，這便是機(jī)電一體化概念。但是在機(jī)電一體化在剛出來時(shí)并沒有得到大家的重視，融入了新技術(shù)之后，機(jī)電一體化就帶動(dòng)了很多先進(jìn)智能機(jī)械的誕生，使之得到廣泛的應(yīng)用。截止現(xiàn)在機(jī)電一體化分別成功的將機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、信息技術(shù)等有效的融人結(jié)合起來，并且已經(jīng)運(yùn)用到了現(xiàn)實(shí)生活生產(chǎn)過程中，促進(jìn)了生產(chǎn)力的發(fā)展，滿足了企業(yè)的要求。

1.2PLC含義

PLC就是可編程邏輯控制器，是一種通過電腦對(duì)繼續(xù)設(shè)備進(jìn)行控制的裝置。PLC由電源、中央處理單元、存儲(chǔ)器、輸入單元、輸出單元所組成，具有可靠性高、編程簡(jiǎn)單、組態(tài)靈活、安裝方便等特點(diǎn)。由存儲(chǔ)器對(duì)程序進(jìn)行存儲(chǔ)，中央處理器負(fù)責(zé)程序輸入、輸出的處理。目前在機(jī)電一體化控制中，PLC技術(shù)應(yīng)用在：（1）能夠?qū)崿F(xiàn)限時(shí)控制。PLC能夠提不同的定時(shí)數(shù)據(jù)，技術(shù)人員通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置，根據(jù)指令優(yōu)化操作，確保機(jī)電一體化的控制過程全程處于監(jiān)控中。（2）能夠?qū)崿F(xiàn)條件控制。PLC對(duì)邏輯運(yùn)算進(jìn)行設(shè)置，控制繼電器多種連接模式，不但增加了設(shè)備的工作能力，還能下發(fā)各種指令，確保機(jī)電一體化控制的持續(xù)性。

2 PLC在機(jī)電一體化的應(yīng)用

2.1開關(guān)量邏輯控制

PLC的開關(guān)量邏輯控制能夠控制機(jī)電設(shè)備，例如沖床等，能夠代替人力，對(duì)于高危險(xiǎn)工作進(jìn)行自動(dòng)控制，如化工企業(yè)中對(duì)于電磁門的控制，冶金企業(yè)中對(duì)于上料系統(tǒng)的控制等等。同時(shí)，在開關(guān)量邏輯控制中包含：PLC與電氣系統(tǒng)同時(shí)應(yīng)用到吸盤式收割機(jī)，保證收割機(jī)結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)便，操作系統(tǒng)更加穩(wěn)定，故障問題更為清晰，易于人員進(jìn)行及時(shí)處理。

2.2過程控制

過程控制能夠根據(jù)溫度、熔點(diǎn)、電流等數(shù)據(jù)的變化進(jìn)行自動(dòng)控制，能夠影響產(chǎn)品的品質(zhì)，并與產(chǎn)品質(zhì)量息息相關(guān)，過程控制是將PLC歷史參數(shù)與當(dāng)前輸入或輸出量進(jìn)行比對(duì)，將模擬量轉(zhuǎn)化為開關(guān)量進(jìn)行輸出，通過比對(duì)判斷是否與設(shè)置相符，確保生產(chǎn)系統(tǒng)能夠根據(jù)生產(chǎn)需要自動(dòng)進(jìn)行啟動(dòng)或停止，等待下一項(xiàng)工作的指令，結(jié)束過程控制。模擬量一般都是持續(xù)變化的，例如流量、壓力、電阻等，通過PLC技術(shù)來實(shí)現(xiàn)成產(chǎn)控制，能夠有效保障生產(chǎn)任務(wù)的順利實(shí)施。

2.3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)。

2.4數(shù)據(jù)處理

對(duì)于機(jī)電一體化來說，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。通過機(jī)電一體化的智能操作，在系統(tǒng)指令預(yù)算過程中，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。

2.5通信網(wǎng)絡(luò)

PLC技術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行功能強(qiáng)大，與本身的可靠性密不可分，以如此強(qiáng)大的功能為襯托，中央處理器能夠很好地與其他設(shè)備進(jìn)行良好協(xié)作，為機(jī)電一體化數(shù)據(jù)傳輸?shù)於▓?jiān)實(shí)基礎(chǔ)。機(jī)電一體化控制技術(shù)發(fā)展出現(xiàn)較為清晰的網(wǎng)絡(luò)特性，受此影響，在機(jī)電一體化的運(yùn)用發(fā)展中能夠最大限度的顯示數(shù)據(jù)傳輸需求，PLC技術(shù)能夠完美的符合其發(fā)展需求。比如在一些生產(chǎn)企業(yè)在研發(fā)高端設(shè)備技術(shù)前，能夠根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行情況提出專屬網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，并與可編程邏輯控制器進(jìn)行通信連接，確保所有參數(shù)能夠準(zhǔn)確進(jìn)行傳輸，在機(jī)電一體化控制中能夠迅速開展通信網(wǎng)絡(luò)。

2.6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。

結(jié)束語

在開展機(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，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。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。

參考文獻(xiàn)

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[2]趙柏寧.PLC在機(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)中的運(yùn)用研究[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2017，24

作者簡(jiǎn)介：

張啟（1990-），男，身份證號(hào)：211022199011142936。

于磊（1985-），男，身份證號(hào)：210602198506020510。

（作者單位：沈陽藍(lán)英工業(yè)自動(dòng)化裝備股份有限公司）