PLC技術(shù)在機(jī)電控制系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

吳法樹(重慶市華馳交通科技有限公司,重慶 400060)

PLC技術(shù)在機(jī)電控制系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

吳法樹(重慶市華馳交通科技有限公司,重慶 400060)

隨著企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備機(jī)械化和自動化程度的提升,為了提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本,采用PLC技術(shù)是企業(yè)發(fā)展的必然要求。本文對PLC技術(shù),以及該技術(shù)在機(jī)電控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析研究,為PLC技術(shù)在機(jī)電控制系統(tǒng)中的推廣提供了有力支撐。

PLC技術(shù) 機(jī)電控制系統(tǒng) 應(yīng)用分析

1 PLC技術(shù)概述

PLC技術(shù)是一種高科技、高性能的可編程邏輯控制技術(shù),它通過大量可編程存儲器的集合,能夠快速高效地完成程序儲存,對獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析,并對可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行調(diào)整。它普遍采用梯形圖系統(tǒng),直觀淺顯、易于學(xué)習(xí)、操作簡單、運(yùn)行穩(wěn)定,符合市場的需求。在機(jī)電控制系統(tǒng)中采用PLC技術(shù),可以提高機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效率,降低企業(yè)的人力成本,還可以排查安全隱患,應(yīng)用潛力巨大。

2 PLC的工作原理

(1)輸入采樣數(shù)據(jù)是PLC控制的基本環(huán)節(jié),對PLC控制效率起決定性影響。在輸入采樣時,要通過掃描儀對作業(yè)標(biāo)本進(jìn)行掃描,將掃描的數(shù)據(jù)儲存到芯片中,再傳輸?shù)教幚韱卧M(jìn)行分析。采樣掃描所收集到的數(shù)據(jù)是獨(dú)立的數(shù)據(jù)集合,在此后的操作中不會因?yàn)椴僮鞣绞降母淖兌兓Ｒ虼?在采樣掃描完成后要保存好數(shù)據(jù),以免丟失。

(2)當(dāng)掃描完成數(shù)據(jù)的采樣工作之后,PLC會應(yīng)用梯形圖模式,以采集到的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)來掃描用戶的程序。在此階段中,計(jì)算的先后順序也要納入掃描過程中,最后將掃描的結(jié)果顯示在計(jì)算機(jī)上。同時,還必須保證要原封不動地采樣數(shù)據(jù),因?yàn)樽兓牟蓸訑?shù)據(jù)對系統(tǒng)產(chǎn)生控制命令有一定的影響,會使系統(tǒng)的控制出現(xiàn)一定的缺漏。

(3)在完成上述操作之后,要進(jìn)入輸出刷新階段。在此階段中,控制系統(tǒng)會對收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié),輸出得到的結(jié)果,并以既得結(jié)果為依據(jù)對設(shè)備進(jìn)行自動化控制。

3 PLC技術(shù)在機(jī)電系統(tǒng)控制中的應(yīng)用

PLC技術(shù)在機(jī)電控制系統(tǒng)中的應(yīng)用很廣,從研究和應(yīng)用的角度來看,主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

3.1 PLC技術(shù)在工程機(jī)械上的應(yīng)用

把PLC技術(shù)應(yīng)用于工程機(jī)械領(lǐng)域,不但能夠提高工作效率,解決傳統(tǒng)控制力一直無法很好適應(yīng)復(fù)雜多變對象的難題,還具備各種故障的自我診斷能力。在一些特殊工況下,如高溫、嚴(yán)寒、高空、輻射、水下和地下等工況,可以代替施工人員進(jìn)行智能化、高質(zhì)量的施工。目前,智能型救災(zāi)工程機(jī)械已成研制熱點(diǎn),可以設(shè)想,在未來的救災(zāi)中,會出現(xiàn)很多的無人駕駛救災(zāi)工程機(jī)械。

3.2 PLC技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用

PLC技術(shù)是制造技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程與人工智能等學(xué)科在互相滲透、互相交織中形成的一門綜合技術(shù)。機(jī)器智能制造的研究開發(fā)對象是整個機(jī)械制造企業(yè),一是制造過程的智能化,提出取代人的部分腦力勞動作為主要目標(biāo),強(qiáng)調(diào)整個企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程大范圍的自組織能力;二是信息和制造智能的集成與共享,強(qiáng)調(diào)智能型的集成自動化。在現(xiàn)代先進(jìn)制造系統(tǒng)中,需要依賴那些不夠完備和不夠精確的數(shù)據(jù)來解決難以或者無法預(yù)測的情況。PLC技術(shù)為解決這一難題提供了有效的解決方案。例如,模糊控制在焊接過程中進(jìn)行焊縫跟蹤、焊接質(zhì)量檢查及焊接設(shè)備的控制,在汽車工業(yè)中控制變速發(fā)動機(jī),在食品生產(chǎn)業(yè)中控制擠出機(jī)和在模具生產(chǎn)中控制數(shù)控銑床,就是采用的PLC技術(shù)。

3.3 PLC技術(shù)在機(jī)器人上的應(yīng)用

智能控制機(jī)器人學(xué)一直是智能控制的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域。近年來,工業(yè)機(jī)器人和智能機(jī)器人得到了長足發(fā)展,使得新型PLC技術(shù)也滲透到了機(jī)器人學(xué)研究的各個方面。采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制和專家系統(tǒng)技術(shù)對機(jī)器人進(jìn)行定位、環(huán)境建模、檢測、控制及規(guī)劃的研究已經(jīng)日趨成熟,并在多個實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中得到了驗(yàn)證。PLC技術(shù)還應(yīng)用于機(jī)器人傳感器信息融合和視覺處理方面。比如,由于機(jī)器人動力學(xué)存在時變、強(qiáng)耦合及非線性的特點(diǎn),多關(guān)節(jié)、復(fù)合肢體的機(jī)器人在這方面表現(xiàn)得尤為明顯,用傳統(tǒng)控制方法來驅(qū)動無法達(dá)到較好的運(yùn)動效果,而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大的自學(xué)習(xí)和非線性映射能力能基本解決這一問題,就是PLC技術(shù)在機(jī)器人動力學(xué)上得到應(yīng)用的原因。

3.4 PLC技術(shù)在工業(yè)控制過程中的應(yīng)用

由于許多工業(yè)(例如化工、家電、冶煉、材料加工、軋鋼、煙草生產(chǎn)、糧食儲備等)連續(xù)生產(chǎn)線的生產(chǎn)過程和工作機(jī)理比較復(fù)雜,各因素間相互交織,聯(lián)系緊密,即耦合比較嚴(yán)重,再加上環(huán)境變化的影響,用傳統(tǒng)的自動控制技術(shù)很難達(dá)到控制目標(biāo),而PLC技術(shù)確能較好應(yīng)對和處理上述各種復(fù)雜情況,必然在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中大放異彩。

4 結(jié)語

將PLC技術(shù)引入到機(jī)電控制系統(tǒng)之中,能夠有機(jī)地將整個系統(tǒng)中的各個控制功能整合起來,使各種設(shè)備高效運(yùn)轉(zhuǎn),在滿足企業(yè)生產(chǎn)的同時,提高生產(chǎn)效率,實(shí)為一種值得廣泛推行的技術(shù)。

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