劉景梅（天津機電工藝學(xué)院,天津　300350）

PLC在機電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)中的運用研究

劉景梅
（天津機電工藝學(xué)院,天津300350）

摘要：如今PLC作為在機電一體化生產(chǎn)中不可或缺的模塊化組合結(jié)構(gòu)，主要起到控制相關(guān)器械生產(chǎn)量以及提高機電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)靈活性的作用，可以進(jìn)一步加強機電一體化系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使得機電一體化在生產(chǎn)中有著更大的優(yōu)勢。為此，本文介紹了PLC的工作原理，并進(jìn)一步研究PLC在機電一體化生產(chǎn)中的實際應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：PLC；機電一體化；應(yīng)用研究

隨著時代不斷的發(fā)展，科技技術(shù)也在日新月異，PLC作為可控邏輯編輯器的基礎(chǔ)語言，能夠使得機電設(shè)備在運行中保持穩(wěn)定。同時采用PLC技術(shù)可以優(yōu)化繼電器的邏輯處理，以及簡化機電一體化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。采用PCL技術(shù)在工業(yè)中尤為常見，這是因為PLC技術(shù)可以有效的降低生產(chǎn)系統(tǒng)的成本和簡化操作，得以保證機械在運行中的安全性和降低機械設(shè)備控制系統(tǒng)在運行中發(fā)生危險的可能性。綜合各個方面考量，PLC技術(shù)在機電一體化控制方面有著較大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

1　PLC技術(shù)概述

1.1概念

PLC(ProgrammableLogicController)有其獨立的中心控制系統(tǒng)，類似于計算機硬件系統(tǒng)的CPU，可以將機電一體化系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的模擬量數(shù)據(jù)進(jìn)行收集分析，程序員也可根據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)所需進(jìn)行相應(yīng)編程，拓展系統(tǒng)功能。PLC技術(shù)也可融入梯形圖編程中，能夠加強相對復(fù)雜的程序處理水平，也可對原有的高成本低質(zhì)量的技術(shù)加以整改。一定程度上，將其變成低成本高質(zhì)量的生產(chǎn)模式。目前PLC技術(shù)在不斷優(yōu)化升級，將其逐步應(yīng)用在石油、鋼鐵行業(yè)，并在印刷機領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。PLC技術(shù)也可應(yīng)用于冶金行業(yè)，另外，利用如今先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，PLC技術(shù)也可實現(xiàn)即時通信。

1.2PLC技術(shù)工作原理

PLC是工業(yè)行業(yè)中極其有效的中央處理器，專門針對工業(yè)控制的主體計算機。對部分運行程序進(jìn)行不斷優(yōu)化升級，對內(nèi)部信息能夠進(jìn)行實時更新。PCL主要構(gòu)成是由處理器、電源、存儲器、編程器以及I/O模塊等五個部件所構(gòu)成。PLC在運行過程中主要應(yīng)用程序處理輸入及輸出處理這三個節(jié)點。輸入處理是指將搜集到的信息進(jìn)行短暫寄存；程序處理是對短暫處理的信息加以分析計算歸類，得出相應(yīng)的控制信號；輸出處理是將得到的控制信號轉(zhuǎn)化為設(shè)備的驅(qū)動程序。

1.3實現(xiàn)控制過程

PLC的工作過程是不斷輸入輸出與更新的過程，不斷循環(huán)往復(fù)。在輸入信息—運行算法一輸出數(shù)據(jù)—運算處理—再輸入信息—再運行算法—再輸出數(shù)據(jù)……如此往復(fù)。PLC控制器可以將外界的輸入信息儲存至內(nèi)部儲存器中，并經(jīng)過相應(yīng)處理輸出其相應(yīng)單元格信號；而后繼續(xù)刷新內(nèi)部與外部信息，將存儲器的反應(yīng)變化進(jìn)行輸出并通過相關(guān)電路進(jìn)行輸出。

2　PLC在機電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1運動控制

利用PLC技術(shù)可以不斷完善對設(shè)備的相關(guān)控制，可以別寫不同的程序使得機電設(shè)備做出圓周或者直線運動。目前，PLC技術(shù)不斷成熟并不斷加強完善，其對運動的控制功能逐漸增強，應(yīng)用范圍也越來越廣，PLC技術(shù)各種設(shè)備的控制越來越強，因此，也逐步投入到切割機，機器人的設(shè)備生產(chǎn)中。通過相應(yīng)的物理原理，可以較快較好的完成企業(yè)設(shè)備的裝配工作。PLC技術(shù)還具備極強的穩(wěn)定性以及可信賴性，對外界干擾的抵抗力極大，因此PLC技術(shù)的發(fā)展前景無限光明。此外，PLC技術(shù)可以提高磁選機相關(guān)電設(shè)備的自動化水準(zhǔn)以及相應(yīng)的電氣性能的穩(wěn)定性。確保磁選機在運行過程中的可靠性。確保了工程質(zhì)量。

2.2開關(guān)量邏輯控制

在機電一體化的程序中，如若繼電器在運行中產(chǎn)生故障，則可以利用PLC設(shè)備代替其進(jìn)行后續(xù)工作，PLC也可對機床類電氣設(shè)備進(jìn)行控制管理，例如，沖床、車床等機床電器設(shè)備。在冶金行業(yè)中，PLC技術(shù)可以控制電磁閥的系統(tǒng)工作，保證生產(chǎn)鏈的正常運行；機床領(lǐng)域中借助PLC系統(tǒng)可以邏輯嚴(yán)密的解決相關(guān)問題邏輯問題。因此，PLC技術(shù)也是連接數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)與機床控制系統(tǒng)之間的中介系統(tǒng)。在播種機中引入PLC技術(shù)可以確保播種機的運行穩(wěn)定性以及其安全性同時也可提高農(nóng)民的播種效率，方便技術(shù)員工對播種機的故障處理。

2.3數(shù)據(jù)處理

目前，科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，PLC類可編程中心控制器，功能也在日漸增加。從最初單純控制中心系統(tǒng)到現(xiàn)在可以進(jìn)行函數(shù)運算，線性代數(shù)計算，還有嚴(yán)密的邏輯性計算遮瑕相對復(fù)雜，學(xué)術(shù)性較強的嚴(yán)密運算。且這些運算管理的精準(zhǔn)性不亞于當(dāng)今的高科技產(chǎn)品。PLC可對其數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納分析總結(jié)，并將最后得到的數(shù)據(jù)與在儲存中心的參考值加以對比之后再進(jìn)行下一步相關(guān)操作。PLC可借助自身的通信功能傳輸這些相關(guān)數(shù)據(jù)，也可以將這些數(shù)據(jù)直接進(jìn)行打印，根據(jù)技術(shù)員工的需要也可制成表格。這項柔韌性精確性專業(yè)性較強的功能被多數(shù)在制造業(yè)食品加工業(yè)等大型工廠的控制中心。

2.4過程控制

模擬量是PLC技術(shù)實現(xiàn)過程控制所不能或缺的基本指標(biāo)。在一般情況下，模擬量的定義是連續(xù)不斷變化的指標(biāo)。具體的物理量包含溫度，壓力，電流，電壓地能夠基本變量。以模擬量中的當(dāng)前變量作為基礎(chǔ)依據(jù)，通過系統(tǒng)及有關(guān)定律計算出相應(yīng)所需的開關(guān)量，并確保系統(tǒng)有據(jù)可依的可實施性。這就是在運行過程控制的主要目的。因此，過程控制也是必不可少的基本控制方法。

2.5通信網(wǎng)絡(luò)

通信網(wǎng)絡(luò)主要指可編程控制通訊器。這主要是指PLC系統(tǒng)之間的的信息數(shù)據(jù)交流以及PLC系統(tǒng)與目前還有智能系統(tǒng)的設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交流?，F(xiàn)如今，大部分工廠進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)智能化管理，因此為了工程的質(zhì)量以及工作中的精準(zhǔn)性高效性，PLC技術(shù)已引發(fā)社會各階層的高度重視，部分生產(chǎn)廠家易形成相對穩(wěn)定的生產(chǎn)鏈，對多數(shù)機器程序都投入了可編程邏輯性控制設(shè)備，并配有與執(zhí)行對應(yīng)的通信接口，為設(shè)備間信息交流提供便利。

3　結(jié)語

PLC技術(shù)是目前科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的必然產(chǎn)物，作為目前被廣泛投入使用的先進(jìn)技術(shù)，其邏輯嚴(yán)密計算精準(zhǔn)的特征深受廣大工廠企業(yè)的喜愛。將其上述的作用應(yīng)用于機電一體化工程的生產(chǎn)鏈中，確保了生產(chǎn)進(jìn)行中的高效率，有保障，可信賴性。PLC目前在工業(yè)上被廣泛應(yīng)用，技術(shù)人員將其與電子計算機相結(jié)合，不但提高了工作效率，相應(yīng)的也減輕了不少投資成本，使得企業(yè)利潤增加。因此，對PLC技術(shù)我們應(yīng)加以進(jìn)一步的研究分析，促進(jìn)該技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

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