機械工程與自動化中PLC技術的應用

文/易寧惠，南京康尼機電股份有限公司

1 PLC的定義

PLC通俗的來說，就是一種計算機，它包括：電源、CPU、系統程序存儲器、接口電路、功能模塊、和通息模塊。PLC是一種數字運算的可編程邏輯控制器，它是為工業環境應用而量身定做的。PLC采用一類可編程的存儲器，計數和執行邏輯運算，順序控制等多種指令來控制各種類型的機械生產過程。

2 PLC技術的實用價值與優勢

2.1 操作簡單通用性高

現在，絕大多數PLC均支持程序語言互譯，用戶無需專門學習某一中語言，僅需運用自己常用語言編寫代碼后，用器件自帶的翻譯功能進行語言的轉換即可實現對PLC的編程，降低編程語言門檻。并且PLC的安裝及調試簡單，外部接線較少，促使簡化實際操作系統結構，進而縮短系統運行的周期，工作效率得到改善。除此之外，為了提高PLC實用價值，全球PLC均統一使用國際標準通信協議，給不同廠家生產的PLC之間的互換提供了可能，也給PLC的調試提供了方便，極大程度地提高了PLC產品的通信開放度。

2.2 體積小能耗少

PLC裝置是集成電子線路技術的重要應用體現，安裝尺寸通常均在10cm以下，重量更是不足150g，為機電一體化提供了實現基礎。同時在實際使用中PLC的消耗功率一般只有個位數，為節省能耗做出了貢獻。

2.3 抗干擾能力強

在實際應用中，目前廣泛應用于PLC中并且符合國家標準的AS一工總線、Profibus總線以及Device Net總現場總線與PLC界面之間通常保持良好契合度，為準確通信提供了保障。另外PLC裝置采用抗干擾的電路排布與制造工藝，保證在工作過程中抵御電磁、電路的干擾，具有較高的可靠性，為PLC系統之間有效通信的展開提供了有效保障。現在的PLC裝置甚至采用了多重抗干擾技術，哪怕是置于極端惡劣環境，它也能夠正常工作。

3 PLC技術在機械工程與自動化中的應用

3.1 PLC技術在在生產的自動化控制中，PLC設備通過對包括模擬參數控制模塊和位置控制模塊的六個模塊進行控制達到工業生產自動化的目的。在實際的生產實踐中，應用PLC技術還需要對生產過程進行細致調查，根據生產中需要控制的動作和監控的對象進行相應調整，以最合理的模塊配置和組合方式達到最佳的自動化控制效果，保證生產過程的高效運行和過程中的機動靈活調整。在整個PLC控制模塊的運行中，模擬參數模塊的主要目的是進行整個生產流程的監控，同時向監控儀器中傳遞控制語句，從而獲得更高的控制精度的目的。常見的控制過程包括對鍋爐溫度的控制，保證溫度上升或下降到某一點，或保持該溫度不變，同時控制熱處理過程的正常運行。在飲水機的溫度控制過程中就利用了PLC系統控制，一旦飲水機中的測溫裝置檢測到水溫低于100℃，就會控制加熱系統進行工作，對水槽中水進行加熱，當溫度到達100℃，則控制加熱系統關閉，并根據水溫情況隨時進行再次加熱。目前在多數國家的機械工程和自動化行業中均已廣泛使用PLC技術進行設備檢測和控制，PLC技術的應用極大推動了自動化控制水平的發展，提高了相關產業的進步創新，進一步實現了生產自動化控制的目的，為生產精密儀器和提高生產效率做出了重大的貢獻。

3.2 PLC技術在控制邏輯運算中的應用

進行自動化生產控制的邏輯運算和處理時PLC技術可以應用于機械工程與自動化行業中，通過控制開關量的大小、數據位處理、轉換和傳輸數據、篩查和運算數據等達到邏輯運算控制的目的，能夠明顯提高獲得工作結果，得到最優化的工作組合。PLC的邏輯運算功能常用于生產數據的收集、生產數據資料的分析和生產工作的總結提高，在食品加工、金屬冶煉、造紙加工等行業均已得到廣泛的應用。PLC還可以作為二進制開關，通過邏輯運算對開關量的精確控制，能夠明顯提高軟接觸點的數量，從而提高了自動化控制的水平，替代了以往的繼電器的功能，并且相比于繼電器有著更為明顯的優勢。

3.3 PLC在系統控制和遠程通信控制中的應用

PLC不僅能夠對系統之外的其他儀器設備進行控制，同時還能夠對設備自身進行控制管理，即PLC能夠檢查出系統自身出現的問題，并及時自動進行系統故障檢修工作，保證系統繼續正常穩定的工作。對在自動化生產的每一臺設備而言，設備的任何一個動作都是經過PLC設備的精密計算和調整的，并進行實時監控。在每一動作完成后會對動作的誤差進行計算，多次計算后如果累計誤差超過系統規定的誤差值上限，PLC系統能夠及時感知故障的發生，并通過邏輯運算了解故障情況同時進行報警，表明設備不能進行正產運轉，自動化系統出現邏輯錯誤，無法繼續運行。PLC系統的高度開放性保證了不同系統間的遠程通信控制實現的可能。對于不同系統間的遠程控制，為保證控制的穩定性，需要維護聯網通信模塊和信息傳輸接口的正常狀態。

4 結束語

PLC技術的發展推動了我國機械工程與自動化技術的快速發展，同時也促進了我國工業自動化水平的提高。PLC技術在機械工程與自動化中的應用囊括了自動化生產中的生產過程監控、邏輯運算處理、自身運轉情況及與不同系統間的遠程控制，進一步表明了PLC技術對于機械自動化發展的重要作用，為我國的工業自動化發展提供了有利的技術保障。

【參考文獻】

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