PLC自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用

劉世平 支宇晗

(1.河南職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450000；2.西安交通大學(xué)，陜西 西安 710049)

1 PLC自動(dòng)化技術(shù)的理論和技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析

1.1 理論概述

PLC自動(dòng)化技術(shù)，即可編程的邏輯性控制器以及相關(guān)控制系統(tǒng)，是當(dāng)代機(jī)械制造控制的中心部分。在PLC自動(dòng)化技術(shù)背景下，可針對(duì)不同機(jī)械的制造過程使用模擬輸入/輸出、數(shù)字化等來達(dá)到系統(tǒng)控制的目的。該技術(shù)由電源模塊、中央處理單元模塊、存儲(chǔ)模塊、輸出/輸入接口電路模塊、通訊模塊、功能模塊等部分構(gòu)成。

1.2 技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析

一是操作簡(jiǎn)便通用性好，伴隨著PLC自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展，大多數(shù)PLC自動(dòng)化技術(shù)均可以支持系統(tǒng)程序語言的互譯，使用人員不再需要就PLC技術(shù)的應(yīng)用再去學(xué)習(xí)編程語言，只需要依靠自身所掌握的編寫語言，再通過軟件所帶來的翻譯功能來進(jìn)行語言轉(zhuǎn)換，就可以進(jìn)行PLC自動(dòng)化技術(shù)的編程，有效降低了該技術(shù)的操作門檻，讓PLC自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用變得更加簡(jiǎn)便。同時(shí)，外部接線顯著降低，PLC自動(dòng)化技術(shù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變得更加簡(jiǎn)化，降低了系統(tǒng)的運(yùn)行周期，工作效率得以提升。二是體積小能耗比優(yōu)異，PLC裝置是電子線路集成化的重要體現(xiàn)，一般情況下，PLC裝置的安裝尺寸一般在10cm以下，質(zhì)量在150g以下，這為機(jī)電一體化打下了良好的基礎(chǔ)。在PLC自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用過程中，PLC的能耗功率一般僅為個(gè)位數(shù)，功耗比非常優(yōu)秀。三是抗干擾能力優(yōu)秀，在PLC裝置的內(nèi)部進(jìn)行了抗干擾電路的排布，保障了在實(shí)際工作當(dāng)中電路、電磁都具有較強(qiáng)的可靠性，為PLC系統(tǒng)之間的有效通訊打下了良好的基礎(chǔ)，并且PLC自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展至今，還在其中應(yīng)用了多種抗干擾技術(shù)，保障了其在多種惡劣環(huán)境下PLC自動(dòng)化技術(shù)均能得到有效使用。

2 機(jī)械制造領(lǐng)域中PLC自動(dòng)化技術(shù)的具體應(yīng)用分析

2.1 遠(yuǎn)程通訊控制

分析現(xiàn)代化機(jī)械生產(chǎn)制造系統(tǒng)的內(nèi)部，不難發(fā)現(xiàn)，它們的控制都是通過PLC自動(dòng)化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的，伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，PLC自動(dòng)化技術(shù)可以基于相關(guān)的指令完成系統(tǒng)并對(duì)邏輯錯(cuò)誤進(jìn)行糾錯(cuò)，檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)部故障，保障系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在機(jī)械制造過程中，依靠使用PLC技術(shù)，可以讓機(jī)械設(shè)備的各個(gè)制造流程都處在監(jiān)控狀態(tài)下，之后再基于生產(chǎn)狀況，檢測(cè)誤差是否超過了系統(tǒng)預(yù)設(shè)誤差合理范圍，由此來判定機(jī)械設(shè)備運(yùn)行是否發(fā)生異常，系統(tǒng)內(nèi)部是否出現(xiàn)邏輯錯(cuò)亂等問題。待確定問題原因后，PLC裝置會(huì)及時(shí)發(fā)出警報(bào)告知工作人員。PLC自動(dòng)化技術(shù)擁有極高的通訊開放性，可以給不同系統(tǒng)的PLC進(jìn)行通訊交流，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控。

2.2 邏輯運(yùn)算

在機(jī)械化制造生產(chǎn)內(nèi)部系統(tǒng)之中，PLC自動(dòng)化技術(shù)的數(shù)據(jù)維護(hù)能力和邏輯運(yùn)算能力發(fā)揮著十分重要的價(jià)值。例如在開關(guān)量控制、數(shù)據(jù)位處理、數(shù)據(jù)信息的篩查、轉(zhuǎn)換、運(yùn)算以及傳輸過程中，依靠PLC自動(dòng)化技術(shù)的強(qiáng)大運(yùn)算能力，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)信息數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、分析、處理，完成對(duì)信息數(shù)據(jù)的全程監(jiān)控。依靠PLC自動(dòng)化技術(shù)，大大降低生產(chǎn)企業(yè)人力消耗和物力消耗，為企業(yè)節(jié)約成本，以此來實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的提升。

2.3 生產(chǎn)系統(tǒng)控制的自動(dòng)化

使用PLC技術(shù)主要指的是系統(tǒng)主機(jī)、位置控制、參數(shù)設(shè)備、通訊等，在機(jī)械制造的過程中，可基于企業(yè)自身情況，對(duì)PLC控制命令進(jìn)行科學(xué)優(yōu)化，優(yōu)化PLC控制模塊的組合方式，在最大限度降低系統(tǒng)模塊的前提下，對(duì)機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)過程中的多元化控制和自動(dòng)化生產(chǎn)進(jìn)行全面控制。依靠PLC自動(dòng)化技術(shù)控制系統(tǒng)當(dāng)中的參數(shù)，進(jìn)行模擬控制，憑借輸入相關(guān)命令，讓PLC控制系統(tǒng)可以對(duì)各大變量的變化狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，若某一變量所發(fā)生的變化超過閾值，PLC將會(huì)觸發(fā)相應(yīng)裝置，對(duì)該變量的變化進(jìn)行控制。

3 PLC自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展展望

產(chǎn)品規(guī)模的雙向發(fā)展，PLC自動(dòng)化技術(shù)將會(huì)致力于發(fā)展出性能更加優(yōu)良、價(jià)格更加低廉、處理速度更加迅速、體積更加小巧的超小型PLC，能夠滿足各類機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化控制要求，同時(shí)PLC自動(dòng)化技術(shù)也會(huì)更加完善。伴隨著先進(jìn)的高速大型PLC應(yīng)用，用戶儲(chǔ)存器容量將會(huì)進(jìn)一步提升，滿足更多用戶對(duì)PLC自動(dòng)化技術(shù)多元化的需求，將PLC技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)進(jìn)行配合，在機(jī)械制造領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)設(shè)備間的聯(lián)動(dòng)配合，由此生產(chǎn)出的機(jī)械產(chǎn)品零部件之間，其結(jié)構(gòu)的精密性將會(huì)更高，機(jī)械制造企業(yè)所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量將會(huì)進(jìn)一步提升。

為了可以更好地滿足機(jī)械制造領(lǐng)域自動(dòng)化控制的要求，PLC將朝著智能化和模塊化的方向發(fā)展，在最近幾年當(dāng)中，PLC商家先后研發(fā)出各種模塊和新器件，如專項(xiàng)檢測(cè)PLC外部智能模塊，溫度控制模塊等，專項(xiàng)模塊的研發(fā)大幅度增強(qiáng)了功能性，也顯著擴(kuò)大了PLC的應(yīng)用范圍，系統(tǒng)穩(wěn)定性得到了顯著地提高。在未來PLC的編程語言和編程工具將朝著標(biāo)準(zhǔn)化、多元化的方向發(fā)展。

4 結(jié)語

整體來講，伴隨著PLC自動(dòng)化技術(shù)的不斷成熟，機(jī)械制造領(lǐng)域也產(chǎn)生了巨大的變化，生產(chǎn)流程變得更加成熟迅速，生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量也越來越高，但是需要認(rèn)識(shí)到的是，PLC自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用，目前尚處于初級(jí)階段。針對(duì)此項(xiàng)技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域當(dāng)中的使用，仍然有著巨大的潛力，PLC自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用研發(fā)，將會(huì)在今后較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)仍然是機(jī)械制造領(lǐng)域的主要方向。