PLC在機電一體化生產系統中的運用淺析

摘要：隨著現代科學技術的高速發展，包括機電一體在內的新技術、新工藝不斷被應用到生產系統當中，有效的提高了勞動效率、提升了產品質量，并在安全生產中發揮著非常重要的作用。特別是PLC技術應用于機電一體化生產系統中后，更是提高了企業的生產力水平。本文將對PLC與機電一體化生產系統進行探討，以促進我國生產制造行業的發展。

關鍵詞：PLC;機電一體化;應用

科學技術的發展以及在實際生產中的應用，使得不同技術、不同學科之間相互促進，相互融合，對生產技術的發展與生產力水平的提高起著巨大的推動作用。PLC技術的出現，推動了機電一體化的發展，帶動了生產技術、產品功能、生產方式、管理體系等多方面的變革，使機電一體化生產發生了天翻地覆的變化。

1.PLC概述

1.1PLC的定義

PLC是一種電子裝置，它是專門為在工業環境下應用設計的，它采用可以編程的存儲器，用來在其內部儲存執行邏輯運算、順序運算、計時、計數等操作指令，并能通過數字式或者模擬式的輸入和輸出控制各種類型的機械生產、生產過程。

1.2PLC的構成

PLC的基本組成包括中央處理器（CPU）、存儲器（系統程序儲存器、用戶程序儲存器、數據儲存器）、接口（輸入接口、輸出接口、外部設備接口擴展接口等其他接口）、外部設備編程器、電源模塊。不同的組成部分具有自己的特點，在實際運行中發揮著重要的作用。

1.3PLC的功能

在實際運用中，PLC的功能包括以下幾個方面：（1）順序控制。PLC在順序控制領域的應用范圍最廣，它改變了傳統的繼電器順序控制，提高了生產效率，擴大了經濟利益。（2）程序控制。（3）通信聯網。（4）數據處理。PLC能構成監控系統，進行數據采集和處理以控制生產過程。（5）顯示打印。PLC與顯示終端和打印等外圍設備連接時，可以實現顯示打印的功能。由于具有這些功能，PLC滿足了機電一體化的需要，在實際運用中具有重要的作用。

2.機電一體化概述

2.1機電一體化的概念

機電一體化是指在機構動力功能、信息處理功能、主功能、控制功能等基礎上引入電子技術，實現機械裝置、電子化設計、軟件組合有機統一的總稱。

2.2機電一體化的特征

機電一體化的出現是技術發展和實際工作經驗總結的結果，它將信息技術、計算機技術、機械自動化技術等綜合在一起，具有質量高、性能優、節能環保等多方面特征，滿足了機械制造的實際需要，在具體應用中所發揮的作用越來越大。

2.3機電一體化的發展趨勢

機電一體化技術是現代科學技術發展的必然結果。它指的是在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。機電一體化已經成為了一門有著自身體系的新型學科，它不是機械技術、微電子技術以及其他新技術的簡單組合，而是上述技術的有機融合。同時，這也是機電一體化和機械電氣化的根本區別。

隨著技術的發展和改進，機電一體化技術呈現出新的發展趨勢，概括為以下幾個方面：

（1）系統化。其一個特點是網絡化趨勢，另一個特點是系統更加靈活，能夠進行任意的裁剪與重組，結構更加開放和模塊化。

（2）自律分配系統化。未來的機電一體化產品既能明顯增強系統適應能力，又不會因為某一子系統出現故障而對整個系統造成影響。

（3）人工智能化。“智能化”是指機器行為，指在控制理論的基礎上，加入例如運籌學、計算機科學、心理學、生理學、力學、人工智能等新方法使它具有判斷推理、邏輯思維能力。

（4）綠色化。產品更加環保是世界發展趨勢。

（5）全息系統化。這個趨勢是指產品的智能化越來越高，系統層次由簡單的“自上而下、自左而右”演變為復雜的雙向甚至多項聯系。

（6）微型機電化。微機電一體化的產品加工采用超精密技術（包括光刻技術、蝕刻技術），其產品的特點是體積小、耗能少、運動靈活等，尤其適用于生物醫療、軍事、信息等領域，具有絕對優勢。

這些特征的出現不僅有利于提高機電一體化的性能，還能夠提高產品質量，降低對周圍環境影響，在實際運用中能夠取得更好的經濟、環境、社會效益。

3 PLC在機電一體化生產系統中的運用

3.1在運動控制中的運用

在實際工作中，利用PLC實現對直線運動和圓周運動的有效控制，在生產和控制中，采用的是專用運動控制模塊，既能夠提高運動的精準度，還能夠方便操作。在生產過程中，幾乎所有的生產商所生產的PLC具有運動控制功能。在機械設備控制中，PLC的運動控制功能也得到了較為普遍的運用，比較常用的機械設備包括以下類型：金屬切削機床、成型機械、機器人、電梯等等。同時，由于PLC具有自身顯著的特點和優勢，其穩定性強、可靠性高、抗干擾能力強等，滿足了控制工作的需要，并且有著廣闊的發展空間。

3.2在過程控制中的運用

在整個過程控制中，模擬量是不可缺少的重要指標，模擬量包括電壓、電流、壓力、溫度等，這些量是處在不斷變化過程中的。為了實現對過程量的有效控制，采用PLC技術，以相關模擬量、當前值、歷史值為主要依據，生成所需要的開關量或模擬量輸出，從而促進系統更好的運行和工作，實現對機電一體化生產過程的有效控制。

3.3在數據處理中的運用

技術的發展和改進，使得PLC的功能不斷豐富，性能不斷完善，進而能夠實現一系列的運算，包括矩陣運算、函數運算、邏輯運算等，在進行這些運算的過程中，能夠對相關數據進行傳輸和交換，進行查表、排序、進位等各項操作，實現數據的收集、分析和處理。對所收集的數據可以將其與保存在存儲器的參考值進行對比，進而對數據進行分析、處理等操作。同時利用通信功能可以向特定的智能裝置傳輸數據，或者將這些數據制成相應的表格，并將其打印出來，方便閱讀和分析。

3.4在通信網絡中的運用

PLC通信包括PLC相互之間的通信以及PLC與其它智能設備之間的通信，這也是在具體應用中所不可忽視的一項重要工作。隨著計算機控制技術的發展，工廠自動化網絡也取得了不斷的進步，PLC的通信功能越來越受到生產廠家的重視，并根據具體工作的需要，對其進行不斷的改進和完善，相繼研發出專屬網絡系統。目前，最新生產的PLC都具有通信接口，能夠很好的實現通信功能，便利了相互之間的交流。

3.5開關量邏輯控制運用

該領域是PLC應用十分廣泛的領域，利用PLC實現對運輸帶、沖床、機床電氣、注塑機、包裝設備等的邏輯控制。同時在化工領域的電磁閥控制、冶金工業高爐上料系統、電鍍生產線控制等也有著廣泛的應用。同時在CN C機床中可以引入PLC，能夠更好的完成邏輯處理任務，不僅能夠提升數據處理的效果，還能夠更好的體現其圖像處理功能。同時，PLC能夠將數據系統微處理器和機床強電控制有機的聯系起來，提高系統運行的穩定性和可靠性，從而達到更好的處理效果。由于具備這些功能，在數控機床改進方面，通過合理利用PLC技術，能夠取得更好的效果，提升機床的性能。

4結束語

綜上所述，PLC適應了機電一體化生產的需要，在具體運用中具有重要的作用，有利于推動機械工業的發展和進步。今后在實際工作中，應該進一步加強PLC的研究工作，采取有效的措施，推動技術的發展和進步，并更新生產模式，提高機械設備制造技術，促進PLC在機電一體化生產系統得到有效的運用，進而推動機械制造工業的進一步發展。

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