PLC技術在機械工程與自動化工程中的應用效果

胡辰　蘭星　高楓

摘要：近幾年，機械工程自動化技術的應用范圍在不斷擴大，對其技術結構和特征的研究也在進一步深入，結合產品設計流程、生產流程以及維修流程開展的相關活動受到了社會各界廣泛的關注，相關部門要在提升機械化水平的基礎上，整合改進機制。本文對機械工程自動化技術的特點進行了簡要分析，并集中闡釋了機械工程自動化技術的改善措施，同時對 PLC技術進行了簡單的闡述，對 PLC的通信功能及特點進行了分析，具體說明了 PLC在機械工程及自動化發展中的重要性以及 PLC技術在機械工程自動化領域的應用現況，為 PLC技術在機械工程自動化的廣泛應用打下了基礎，也為機械工程與自動化的發展提供了支撐。

關鍵詞：PLC技術；機械工程；自動化；應用效果

一、引言

在機械工程體系中，其自動化技術決定了企業的經濟效益以及市場發展潛力，要想在激烈的市場競爭中占據主動，就要結合實際問題建立健全更加系統化的處理機制和管控措施，確保機械工程自動化項目的可持續發展，也為我國工業體系全面發展提供保障。PLC技術是一種將數字運算與機械操作綜合起來使用的控制裝置，起源于傳統的繼電器技，后來發展成綜合計算機技術、網絡通信技術以及自動控制技術的自動化控制系統工程。目前，在機械工程及自動化領域中，PLC技術已經得到了廣泛的應用，國內各行各業的自動化水平都得到了一定的提高，為國家的發展和人們生活水平的提高提供了技術支撐。本文對PLC技術在機械工程與自動化領域的重要性進行了分析，以供參考。

二、PLC技術及特點

PLC是目前工業領域單臺設備自動化控制的典型設備，具有體積小、安裝方便、編程容易、可靠性高以及不易受干擾的特點。近年來，PLC技術發展越來越快，軟件、硬件以及技術開發也有了較大的進步，功能越來越強大，系統的兼容性和開發性越來越好，使PLC的性價比也越來越高。現在，PLC已經開始廣泛應用在機械、化工、電力以及冶金等領域，成為自動化控制的重要支柱之一，大大推動了機械工程與自動化的發展進程。PLC技術主要包括過程控制、位置控制、生產監控、順序控制以及生產管理等，而完成這些復雜控制必須解決控制設備與PLC處理器核心之間的通信問題，而通信技術最重要的是保證通信的正確性和穩定性。PLC技術的通信功能是最穩定的，下面對PLC技術進行數據傳遞或共享的特點進行具體的分析：

（一）采用國際標準通信協議

PLC的生產廠家為了便于PLC的推廣和用戶使用的方便，規定使用統一的國際標準通信協議，這樣不僅使不同的生產廠家的PLC系列產品的生產互換性大大提高，還極大的方便了用戶進行維修，提高了PLC產品的通信開放程度。機械工程自動化技術具備較強的生產能力，在實際機械制造項目運行和整合過程中，結合設計過程中的精度管理和系統性管理結構，能有效優化生產流程和管控措施，確保自動化技術手段的整體水平貼合實際，也能為后續加工過程提供更加有效的保證。需要注意的是，在應用機械工程自動化技術的同時，也能一定程度上減少工作人員的工作負擔和任務量，確保機械產品生產規模的完整性和實效性都能貼合實際需求。也就是說，應用機械工程自動化技術，將程序預設結構和計算機加工技術升級結合在一起，確保加工效率的維護水平更加貼合實際。

（二）現場總線的接口契合度

大多數PLC生產廠家都生產現場總線，并且在通信領域廣泛使用，如目前在PLC中廣泛使用并且已經進入國家標準的Device Net、Profibus、AS-I總線。這些現場總線與PLC接口的契合度極高，大大保證了通信的穩定性。機械工程自動化本身的操作結構較為安全，由于技術項目融合了計算機技術、信息技術以及自動化技術等優勢，能在提升機械設備使用壽命的同時，避免人工操作過程中的安全隱患問題，有效減少元件損壞程度，為后續系統運行提供保障，也能在穩固機械自動化操作效果的同時，整合技術優勢。

（三）簡單化的程序編輯

大多數PLC生產廠家為PLC用戶設計了專門的計算機與PLC進行通信的軟件，進行程序翻譯，減輕了用戶的編程工作量，使PLC編程不在受限于專業人員，大大降低了PLC編程的準入門檻。機械工程自動化能建構更加有效且完善的勞動格局和處理效果，在高技術密集型機械管理工作開展過程中，從根本上扭轉傳統勞動體系和運行機制，真正實現智能化勞動目標，也為機械產品加工效果的統籌升級奠定堅實基礎，只有從根本上維護工業發展的實際水平，才能保證機械制造自動化技術的全面可持續發展。

三、PLC的應用及重要性分析

（一） PLC技術在生產系統自動化控制中的應用

在自動化生產中，PLC一般通過模擬參數控制模塊、位置控制模塊、計數模塊、主機模塊、通信模塊和I/O接口模塊六個模塊進行工業自動化生產控制。在實際工業生產時，PLC技術通過對生產過程的具體了解，根據生產過程中所需要控制的動作以及監控的對象，對PLC系統的控制模塊進行合理調整和優化組合，最終以最少的模塊和最合理的方式組建出一個功能全面而完善的自動化控制系統，可以保證生產過程的正確運行和對生產中的靈活控制調整。在PLC控制系統運行過程中，模擬參數模塊主要功能是對整個生產過程進行監控，并向監控儀表傳輸控制語句，從而達到改善控制精度的目的，如控制鍋爐溫度的升降或保溫工作，維護熱處理的正常進行。

（二）PLC技術在控制邏輯運算中的應用

對于自動化控制系統來說，PLC的另一個巨大作用是進行邏輯運算和數據處理，如開關量的控制、數據位處理、數據轉換與傳輸、數據篩查與運算等功能。通過PLC的運算功能，來完成生產數據的處理，如數據采集、數據分析和工作總結，目前大多數食品、冶金以及造紙工業都利用PLC進行數據信息控制；通過PLC進行開關量的控制，可以有效的增加軟接觸點，提高工業自動化系統的質量，為企業節省大量的人力和物力成本，與傳統的繼電器相比，具有操作簡單，可靠性好，控制迅速和維修方便的特點，目前已經基本代替了大部分繼電器的工作。

（三）PLC在系統控制和遠程通信控制中的應用

在現代自動化控制系統中，PLC技術不僅用于控制其他的繼續結構，還用于對自動化系統自身進行控制，也就是說，PLC技術能夠對自身系統進行故障排查和邏輯錯誤糾正，這樣的自動化控制系統才能夠穩定運行。在實際工業自動化生產中，設備的每一個動作都會有自動化系統控制，同時應用系統的檢測裝置對執行過程中產生的累積誤差進行調整，如果設備的運行狀態異常，整個PLC系統的邏輯關系就會穿行混亂，PLC控制系統的就會通過這些混亂的邏輯關系進行故障診斷并報警。在PLC進行不同系統間遠程通信控制時，只要保持聯網通信模塊和信息傳輸接口的正確性，PLC技術就能進行穩定的遠程通信。

（四）PLC技術在各個生產領域的重要性

目前，PLC已經成為世界上大多數國家實現機械工程自動化的標準設備，它的應用范圍已經覆蓋了冶金、化工、交通、娛樂和食品等所有的輕重工業領域，是自動化領域用途最廣，也最為重要的控制設備。在2009年，全國的PLC生產件數高達一千五百萬件，而2010年的產量達一千八百萬件，2011年的最終產品達到了二千三百萬件。

四、機械工程及自動化技術的發展分析

（一）集成自動化

機械工程及自動化技術不僅需要具有良好的性能，還要匯集多方面的改造工藝和強大的信息內容，在現代化發展中，集成自動化已經逐漸在自動化技術領域應用開來，主要是將其生產信息和自動化工藝建立很好的聯系，能夠有效提升當前自動化技術的水平，促進自動化生產木目標的實現。集成自動化是自動化領域的重要組成部分，在機械工程中應用比較廣泛，對其具有一定的推動作用。隨著機械工程及自動化技術在各行業中的應用，能夠通過自身所具有的信息內容，為企業創造更多經濟價值。

（二）柔性自動化

柔性自動化其實可以理解為計算機技術的融合，相比于前面的集成自動化，其具有更為科學的智能化管理系統，能夠為機械工程在生產、加工等領域的應用提供操作控制支持，降低生產環節對人工勞力的占用，提高企業競爭力和機械化應用水平，促進企業的不斷發展。

（三）智能自動化

智能自動化技術主要是實現對人工智能的模擬和控制，在諸多領域的生產過程中，通過運用智能化的操作，對生產數據進行科學分析并收集，有效提高企業機械化生產效率，在當前的信息時代，智能化技術得到廣泛應用，這也是機械工程發展中的必然趨勢，不僅可以降低生產過程中人力的應用，還可以提高生產效率，為企業創造更多的價值。

（四）網絡化

當前社會已經全面進入互聯網時代，在計算機網絡技術的發展下，工程機械面臨嚴峻問題，信息化已經成為各領域不斷發展的象征，機械工程如果要做到長久的穩定發展，必須提高對網絡化的建設。加強機械工程與自動化技術的應用與創新，這樣才能做到與時俱進。

五、機械工程自動化中PLC技術的改善措施

要想從根本上提高機械工程自動化技術的整體水平，就要結合實際問題進行處理和管控，確保相關問題都能得到有效解決，一定程度上促進機械工程自動化技術的全面整合和系統化發展。無論是網絡化體系、智能化體系還是以人為本的管理理念，只有從根本上整合技術運行機制和管控措施，才能為后續管理模型的系統化升級提供保障，真正踐行可持續發展目標，實現機械工程自動化管理。

（一）將機械工程自動化和網絡化結構結合在一起，結合網絡化發展背景，要想提升機械工程整體水平，就要將自動化技術和網絡化技術進行整合，確保行業可持續發展動力得以維護。主要是借助網絡化技術對機械工程自動化工程體系以及運行結構進行監控管理，確保相關遠程操作模型和機械化運行流程都能得到完善，從根本上踐行統籌整合機制，提升統機械產品的應用效果，減少工作量的同時，避免人工誤差問題產生的不良影響。另外，在機械工程自動化技術和網絡化技術融合的機制中，其操作流程更加注重網絡化水平、聲像處理水平以及通訊技術水平等項目的優勢，要對操作過程和控制基準予以分析，以實現網絡平臺編輯圖像信息處理效果的最優化，也為后續運行參數的變化提供保障，確保高效產品控制水平能貼合機械工程自動化技術的發展趨勢，滿足可持續發展需求。

（二）將機械工程自動化和智能化結構結合在一起，智能化管理模型是機械工程自動化未來的發展趨勢，相關技術人員只有建構系統化管理機制和控制措施，才能在滿足智能化技術生產流程的同時，確保具體問題得以具體分析。因此，在智能化管理環境中，營造人工智能和自動編程空間體系，確保操作界面和便捷化程度貼合實際需求。另外，結合智能化運行特征，將可視化技術和智能化操作平臺結合在一起，真正完善機械工程自動化整體效果，也能提升生產狀態，確保生產周期能符合發展規律，為后續工作體系的全面升級提供保證，實現技術仿真模擬目標，也為整合智能化技術手段的應用關系提供更加有效的處理效果，確保智能化手段能為機械制造效率的升級提供系統化保障，從而滿足機械工程自動化的項目需求。

（三）將以人為本的理念貫穿在機械工程自動化技術運行結構中，整合相關技術模型和管理理念，確保機械產品生產狀態更加貼合實際需求。尤其是在產品設計項目、產品包裝項目以及產品銷售項目中，要結合綠色生產材料，對生產過程的環境管理效果予以深度分析，確保產品管理水平和管控措施貼合實際，也為后續資源的優化配置提供保障，維護系統設計流程的同時，為生產空間管理和機械產品管理提供更加有效的保障。也就是說，在機械工程自動化技術應用和運行過程中，只有從根本上提升自動化技術的落實情況，才能在維護可持續發展、節能減排項目等體系運行完整度的同時，將機械化工程項目的生產狀態調整到最優化，為后續工作的開展以及生產效率的提升提供保障。

（四）農業生產是我國經濟發展的重要產業支柱，當前機械自動化技術已經逐漸發展到農產品的存儲、加工及運輸等環節，隨著農產品質量的提升，機械自動化的應用也得到人們重視。一方面可以運用機械自動化實現農業生產的數據控制，提高產量、降低產本。另一方面可以利用自動化機械裝置實現機械灌溉、耕作、收割等工作，降低農民的生產壓力，提高生產效率和生產質量。

六、結束語

總而言之，在機械工程自動化技術運行過程中，要結合機械制造行業的發展特征，確保相關工作的實效性和穩定性，著重管理機械產品的生產質量和生產效果，提升機械產品的整體運行價值，并且結合機械工程自動化技術的優勢，發揮制造工藝的應用價值，整合管理制度和工藝水平，也為自動化技術改進處理提供保障，完善處理效果的同時，為機械工程自動化技術的可持續發展創設良好的環境。

同時在工業化、信息化發展迅速的今天，機械工程及自動化的水平已經成為一個國家工業水平的代表，而PLC技術的發展是提高工業生產自動化水平的重要方面。本文通過對PLC在各個領域自動化設備中的應用，論述了PLC在機械工程與自動化方面的重要作用，為PLC在自動化控制領域的推廣提供了支持。

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