PLC在實現產品生產自動化中的應用研究

趙立瑩

（中國電子科技集團公司第十八研究所，天津 300381）

PLC在實現產品生產自動化中的應用研究

趙立瑩

（中國電子科技集團公司第十八研究所，天津 300381）

就PLC的硬件結構而言，其與微機極為相似，作為一種可編程類的存儲器，目前主要應用于工業領域。隨著科技的不斷發展，現代PLC產品其在生產自動化過程中，已集成了系列化與標準化的特點，且有多個品種可供用戶選擇。本文主要通過概述PLC的含義與特點，分析PLC在實現產品生產自動化中的應用策略。以電池生產為例，闡述利用PLC實現產品生產自動化，并全面提升生產效率。

PLC；產品生產；自動化

PLC是一種應用型的電子裝置，其主要功能在于運算產品在自動化生產過程中所產生的各項數值，之后便可利用裝置自帶的存儲器來對這些數據進行有效編制。該裝置的輸入以及輸出主要分為模擬與數字化兩種，是由內部存儲系統對計數、運算、順序等程序予以執行，可以說，PLC實現了對產品生產自動化的全面控制。隨著科學技術的發展，加之PLC產品的不斷成熟，PLC產品生產自動化的應用范圍將不斷得以擴大，并應用于各大領域，有利于提升產品的生產效率。

1 產品生產自動化中PLC概述

1.1 PLC的含義

PLC簡稱編輯邏輯控制器，是一種可靠且易改造的存儲器，該產品還具有低能耗、小體積、抗干擾性強等特點。隨著時代的不斷發展，各大領域對產品生產自動化的要求也越來越高。在此新的時代背景下，PLC的應用范圍必將不斷擴大。然后，用于PLC的種類繁多，加之不同的編程方法會讓PLC在性能、容量等各方面均呈現出不一樣的效果。因而使用PLC產品，需結合相應的產品生產系統，方能有效提升產品生產效率，進而實現產品生產的自動化。

1.2 PLC的特點

（1）使通信協議能夠統一。現階段的PLC設備，其所使用的通信協議采用了國際化的標準。統一的通信協議不僅方便了商家之間的產品信息聯系，更極大促進了商家與用戶之間的關系，進而有效增強了通信的開放。

（2）將現場作業與總線進行結合。針對PLC的使用需求方面，大多數使用者均要求其要能與現場總線相結合。其原因在于，現代企業幾乎是同時負責PLC的生產以及總線的提供，加之現階段的標準已然滿足了國際化的需求。因而在實際的運用過程中，需要用到大量的傳感器接口以及相應的執行器。

（3）通信程序的設計逐漸變得簡單。產品生產與使用技術的不斷更新，預示著現代PLC產品，其所含功能的使用方式將變得愈發簡單。如針對PLC的自動接收與發送功能，新型PLC產品僅需編寫一側程序便可投入使用。此外，為進一步減少程序編寫的工作量，許多企業在對此進行了對接口軟件的設計，使其能更好的與其他軟件或專用計算機相對接，從而進一步擴大了PLC的應用范圍。

2 電池組件和生產環節的自動化

隨著熱電池生產的需求日益增大，而當前的電池生產方式和工藝流程已經無法滿足批量生產的需要。通過提高設備自動化水平和設備性能，能夠最大限度的提高效率和產量，有效降低熱電池生產的生產成本。電池生產的自動化與手動操作相比較，自動壓制和自動傳遞能夠提高50%以上的生產率，有利于提升產品的質量。實現設備自動化，并且使設備使用率最大化，對于熱電池生產效率，能夠有效保證設備不停的進行運傳，并盡可能的消除故障，能夠最大限度的提高產能。同時，還能夠從根本上防止人工失誤。就熱電池生產來講，自動化設備更多的體現在單體電池制備和電池組裝環節。由于昂貴的設備投入成本和對產品尺寸、厚度等物理特性更加嚴格，所以便可以在各個單機設備和部分連接環節開始嘗試引入自動化技術。

3 電池生產自動化領域PLC的應用

現代社會，產品生產企業要想保持或增強自身的企業競爭力，便需掌握先進的技術，并實現產品生產的自動化，方可與世界先進水平保持一致，進而確保企業發展水平的有效提升，電池生產企業亦是如此。隨著社會的不斷發展，市場的競爭也越趨激烈，電池生產企業不僅要注重自身新技術的研發，更應對自動化控制的實施提出更高、更具體的要求，從而為電池生產自動化技術的發展奠定良好基礎。

自PLC產品誕生以來，便對產品生產自動化的發展起到了良好的促進作用。PLC產品的運用，不僅讓更多自動化設備具備了一定的可靠性，更滿足了不同產品的生產自動化需求。如針對電池生產，PLC產品的運用便為電池生產自動化提供了安全且完善的解決方案，從而滿足了電池生產自動化的需求。

3.1 聯網以及通信

在控制技術不斷完善與發展的同時，電池生產自動化的控制水平也隨之獲得了極大的進步。現階段的PLC產品制造過程，由于通訊功能已較為完善，加之幾乎所有PLC都預留了通信所需的各類接口，實現了數據的互通與傳遞。因而各大PLC生產廠商也紛紛退出網絡系統，改以研究技術性更強的控制技術。

3.2 對過程進行控制

PLC設備的控制對象主要集中于產品的生產過程，其中包括對各種模擬量、流量、溫度以及壓力的控制，之后再利用特殊算法程度對各環節進行合理編制，從而實現了對產品設計生產各環節的閉環控制。目前，國內大多數生產企業，其所使用的閉環控制系統大多為PID調節，且大中型的PLC設備中均會安裝相應的PID模塊，目的在于控制過程的PLC設備，其運用對象主要集中于熱處理、冶金及化工行業。

3.3 對數據進行處理

目前，新型PLC設備已實現了多種功能的集成，包括數據傳輸、數據排列、數據轉換、查表等。在處理數據過程中，該設備首先是將比處理數據與存儲器所保存數據相對比，之后通過一定的操作，將數據轉送至其他裝置中，進而利用遠程設備對其進行操作與控制。這種對數據的處理過程通常是在無人控制的柔性大型控制系統中進行。

3.4 對開關量進行邏輯控制

PLC最廣泛也最基本的應用領域為對開關量的邏輯控制。如利用PLC取代傳統的繼電器系統，便是實現了對邏輯以及順序的控制，且通過使用PLC設備，還能同時對多臺設備進行控制，因而也可運用于流水線的自動化生產。此外，該功能在印刷機、組合機床、產品生產線的包裝過程中也得到了十分廣泛的應用。

3.5 對模擬量進行控制

PLC控制模擬量工作，首先是依照所控制對象的基本特征，將其加工為與之相應的模板。而后的工作便圍繞模板來進行，包括生產與組裝，組裝后的控制系統，無論是在功能或是系統的靈活性方面將與此前大為不同，不僅更加完善，還更具靈活性。針對模塊方面的制作，主要包括模擬量控制模塊、位置控制模塊、主機模塊以及高速模塊。其中，模擬量控制模塊最為關鍵，其不僅決定了系統控制的精準度，更是控制設計工作的重要基礎。

4 在電池生產自動化領域PLC的發展趨勢

構建電池生產自動化生產線的主要目的在于確保產品質量。由于在實際的生產過程中，過多人工的引進會對生產過程產生一些不必要的干預，進而影響到產品的生產質量。因此，盡量減少人工引進的同時便需依賴于檢測設備與儀器。利用相關儀器實現對質量相關參數的堅實，進而準確呈現出控制器的測量數值與狀態，進而方便了對電池生產過程中的質量控制。此外，PLC產品的運用還為電池生產自動化提供了安全且完善的解決方案，從而滿足了電池生產自動化的需求，并為之后的一體化管控奠定了良好基礎。

5 結語

總之，電池生產企業要想實現產品生產自動化并促進企業的發展，除需依靠現代先進的自動化物流技術與控制技 術外，還需往節能減耗、管控結合方向發展。對此，積極引進自動化技術與促進PLC逐步往智能化、數字化方向發展便顯得尤為重要。此外，為確保產品質量，企業還需引進數據采集自動化技術，并結合相應的管理模式，推進電池生產自動化的可持續發展。

[1]師玲萍.基于自動化生產過程中PLC控制系統的設計[J].電子設計工程，2016(19)：113-116.

[2]鄧國超.基于PLC的生產自動化控制系統的開發與設計[J].自動化與儀器儀表，2016(08)：37-38.

[3]梁靜.現代工業自動化生產當中PLC的應用[J].硅谷，2015(02)：100+103.

[4]陳偉漢.利用PLC實現生產自動化控制的對策[J].通訊世界，2014(06)：115-116.

[5]李杰.自動化生產中PLC控制機械手的應用探析[J].企業技術開發，2013(Z2)：115-116.

[6]莊照照.芻議如何利用PLC實現生產自動化控制[J].科技創新與應用，2012(23)：57-58.

[7]徐霽堂，劉彥磊，許珊.論PLC和DCS在化工生產自動化中的發展方向[J].現代商貿工業，2012(14)：163-164.

TP273

A

1671-0711（2017）05（上）-0145-02