PLC在機(jī)電一體化技術(shù)中的應(yīng)用研究

常曙光

摘 要：作為一種先進(jìn)的工業(yè)控制技術(shù)方式，PLC控制技術(shù)本身具有邏輯，可以有效地應(yīng)用于機(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)中。同時(shí)PLC技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域得到了較為廣泛的應(yīng)用，不僅有效地減少了系統(tǒng)運(yùn)行成本，還可以提高公司的生產(chǎn)效率，使其充分利用自身的經(jīng)濟(jì)效益。因此，應(yīng)加大對PLC技術(shù)的研究，以實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的結(jié)合，以確保PLC技術(shù)能夠促進(jìn)機(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：PLC控制技術(shù);機(jī)電一體化

PLC在控制開關(guān)邏輯，數(shù)據(jù)處理，位置控制等方面具有明顯的優(yōu)勢。當(dāng)今的PLC技術(shù)產(chǎn)品正在朝著最大和最小兩個(gè)極端方向發(fā)展。大型產(chǎn)品朝著具有綜合多性能發(fā)展，小型產(chǎn)品正在向模塊化方向發(fā)展。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的角度來看，PLC產(chǎn)品模塊的比例會不斷更新，為了滿足市場需求，激發(fā)了各種新技術(shù)的產(chǎn)生。在中國制造2025的戰(zhàn)略背景下，機(jī)電一體化技術(shù)將為國家重要建設(shè)起到至關(guān)作用。PLC技術(shù)將在建設(shè)強(qiáng)大的制造國和持續(xù)的技術(shù)進(jìn)步中發(fā)揮主導(dǎo)作用。

1機(jī)電一體化與PLC理論摘要

1.1機(jī)電一體化的概念

機(jī)電一體化是一個(gè)新領(lǐng)域，是科學(xué)提高生產(chǎn)力的重要體現(xiàn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一些新技術(shù)的內(nèi)容得到了豐富，這些技術(shù)的迅速發(fā)明和創(chuàng)造也得以實(shí)現(xiàn)，其中有機(jī)械、電氣的融合大大增強(qiáng)了科學(xué)技術(shù)先進(jìn)性。由于機(jī)電一體化的基礎(chǔ)主要包括控制功能，生產(chǎn)功能等主要功能，因此在此基礎(chǔ)上引入了電子技術(shù)，從而形成了完整的電子，機(jī)械裝置和軟件合成系統(tǒng)概念。然而，當(dāng)機(jī)電一體化技術(shù)首次問世時(shí)，它并沒有引起所有人的注意，并且在融合了新技術(shù)之后，許多先進(jìn)的智能機(jī)器誕生并得到了廣泛的應(yīng)用。到目前為止，機(jī)電一體化已成功地將機(jī)械技術(shù)，微電子技術(shù)，傳感器技術(shù)，信息技術(shù)等有效地結(jié)合在一起，并已應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)過程中以促進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展并滿足企業(yè)的要求。

1.2 PLC的概念

PLC是可編程邏輯控制器，它是一種通過計(jì)算機(jī)控制連續(xù)設(shè)備的設(shè)備。 PLC由電源，中央處理器，存儲器，輸入單元和輸出單元組成，具有可靠性高，編程簡單，組態(tài)靈活，安裝方便的特點(diǎn)。存儲器存儲程序，中央處理單元負(fù)責(zé)處理程序的輸入和輸出。在當(dāng)前的機(jī)電一體化控制中，PLC技術(shù)包括很多范圍的應(yīng)用：一是可以實(shí)現(xiàn)限時(shí)控制，PLC可以提供不同的時(shí)序數(shù)據(jù)，技術(shù)人員可以根據(jù)指令設(shè)置數(shù)據(jù)并優(yōu)化操作，以確保對機(jī)電一體化的控制過程進(jìn)行監(jiān)視;可以實(shí)現(xiàn)條件控制，PLC發(fā)出各種命令來設(shè)置邏輯操作并控制繼電器的多種連接方式，以增加設(shè)備的工作能力，并確保機(jī)電控制的連續(xù)性。

2機(jī)電一體化中的PLC的應(yīng)用

2.1開關(guān)邏輯控制

PLC的開關(guān)邏輯控制可以控制沖壓機(jī)等機(jī)電設(shè)備，并可以自動控制高風(fēng)險(xiǎn)操作，例如化學(xué)公司的電磁門控制代替人為操作防止對人體有害的氣體的侵入和冶金公司的供應(yīng)系統(tǒng)控制。同時(shí)，開關(guān)邏輯控制包括PLC和電氣系統(tǒng)同時(shí)控制，應(yīng)用于吸盤收割機(jī)，操作系統(tǒng)更穩(wěn)定，工作人員可以及時(shí)方便地處理。

2.2過程控制

可以根據(jù)流量，壓力，電流和其他參數(shù)的變化自動過程控制，這些參數(shù)與產(chǎn)品質(zhì)量密切相關(guān)，人為很難實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制，對于一些需要精確化參數(shù)才能實(shí)現(xiàn)的環(huán)節(jié)，邏輯化過程控制必不可少。過程控制是將PLC歷史參數(shù)與當(dāng)前輸入或輸出進(jìn)行比較，并轉(zhuǎn)換模擬值，需要進(jìn)行比較，確定其是否與設(shè)置相匹配，根據(jù)生產(chǎn)需要檢查是否可以自動啟動或停止生產(chǎn)系統(tǒng)，等待下一個(gè)操作的指令并結(jié)束過程控制。如流量，壓力及電流等模擬量通常會不斷變化，通過PLC技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)控制可以有效地保證生產(chǎn)作業(yè)的順利進(jìn)行。

2.3動態(tài)控制

將PLC技術(shù)應(yīng)用到機(jī)電一體化控制中，可以使用運(yùn)動模塊來完成動態(tài)控制并優(yōu)化整個(gè)動態(tài)生產(chǎn)過程。以金屬加工為例，PLC可獨(dú)立判斷有色金屬的形狀，精確地確定加工的位置，并利用進(jìn)刀點(diǎn)進(jìn)行生產(chǎn)工作，從而使金屬加工機(jī)能夠高效，快速地完成加工操作。同時(shí)，PLC具有性能穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，使其更適合大型企業(yè)使用。將PLC技術(shù)應(yīng)用到混凝土攪拌控制中，控制系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)控制整個(gè)攪拌過程，根據(jù)攪拌情況采用動態(tài)控制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)指令問題，并及時(shí)采取糾正措施，減少設(shè)備故障，節(jié)省資源消耗是其他技術(shù)所沒有的優(yōu)勢。

2.4數(shù)據(jù)處理

對于機(jī)電一體化，將PLC技術(shù)應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理是應(yīng)用程序中最重要的部分。在PLC技術(shù)的作用下，機(jī)電預(yù)算工況，計(jì)算功能和其他指令得到充分保證，其他指令的預(yù)算集可以根據(jù)原始生產(chǎn)要求進(jìn)行擴(kuò)展。在應(yīng)用PLC技術(shù)時(shí)，在相關(guān)技術(shù)人員傳送和更改參數(shù)之后，還可以通過參數(shù)比較和處理功能對控制進(jìn)行深入的研究。此外，可以基于PLC技術(shù)優(yōu)化相關(guān)參數(shù)。PLC技術(shù)通過機(jī)電一體化的智能操作，可以在系統(tǒng)命令預(yù)算過程中統(tǒng)一存儲所有操作參數(shù)，此時(shí)，如果可以獲得系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化命令，則PLC技術(shù)會將參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行比較能夠了解兩組從屬參數(shù)之間的差異將幫助準(zhǔn)確找到并優(yōu)化需要優(yōu)化的參數(shù)。由于PLC技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)特性非常重要，因此PLC技術(shù)可以實(shí)時(shí)完成特殊設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸功能或?qū)崟r(shí)打印參數(shù)以制作參數(shù)表。通常，參數(shù)處理主要用于大型系統(tǒng)的控制，例如冶煉和化工行業(yè)的智能控制。

2.5通訊網(wǎng)絡(luò)處理

PLC技術(shù)的通訊網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)大，它以自身的可靠性起著不可替代的作用，并且通過強(qiáng)大的功能，中央處理器可以與其他設(shè)備無縫協(xié)作，這為機(jī)電數(shù)據(jù)傳輸?shù)於藞?jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。機(jī)電一體化控制技術(shù)的發(fā)展具有相對清晰的網(wǎng)絡(luò)特征，因此，在機(jī)電一體化的應(yīng)用和開發(fā)中，可以最大限度地顯示數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?，而PLC技術(shù)可以完全滿足發(fā)展的要求。例如，一些制造公司在開發(fā)先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)之前，會根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀況提出專門的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，并與可編程邏輯控制器進(jìn)行通信以準(zhǔn)確地傳輸所有參數(shù)，并且可以在機(jī)電一體化控制中快速實(shí)施與發(fā)展通訊網(wǎng)絡(luò)。

2.6運(yùn)動控制應(yīng)用

PLC可以有效地控制整個(gè)機(jī)器的運(yùn)行，并且可以用于執(zhí)行某些技術(shù)任務(wù)，例如彎曲，直線和圓周運(yùn)動，但是傳統(tǒng)技術(shù)通常使用開關(guān)I/O性能并使用傳感器執(zhí)行傳輸。在實(shí)際操作中，有必要分析實(shí)際情況并選擇合適的運(yùn)動控制模塊。目前，PLC技術(shù)在運(yùn)動控制中的應(yīng)用已在中國企業(yè)的機(jī)器生產(chǎn)和操作中得到廣泛應(yīng)用。與傳統(tǒng)的運(yùn)動控制系統(tǒng)相比，PLC具有明顯的優(yōu)勢，具有出色的抗干擾性能和良好的穩(wěn)定性。因此，在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營中，PLC可以應(yīng)用于復(fù)雜工況的機(jī)器設(shè)備中，大大提高了機(jī)械設(shè)備的電氣性能，不斷提高了操作自動化水平，不僅提高了機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行安全性能，而且提高了機(jī)械性能。運(yùn)營效率最大化。

3評價(jià)結(jié)論

PLC不僅可以控制模塊結(jié)構(gòu)，而且可以確保綜合管理生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。隨著機(jī)電一體化項(xiàng)目不斷擴(kuò)展，應(yīng)用PLC技術(shù)的重要性變得越來越突出，PLC技術(shù)不僅具有很高的靈敏度，而且降低了生產(chǎn)系統(tǒng)的抗干擾能力。特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子學(xué)的飛速發(fā)展，機(jī)電一體化的生產(chǎn)方式得到了加速發(fā)展，進(jìn)一步降低了企業(yè)的經(jīng)營成本，提高了產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]張宇.基于PLC機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2017，48（23）：100-101.

[2]屈科科，解軍艷.機(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)中PLC的運(yùn)用研究[J].通訊世界，2017，12（02）：263-264.

[3]白冰.PLC在機(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].四川水泥，2017，15（06）：132.

[4]趙柏寧.淺析PLC在機(jī)電一體化生產(chǎn)中的運(yùn)用研究[J].技術(shù)與市場，2017，24（11）：68-69.