劉景梅（天津機(jī)電工藝學(xué)院,天津　300350）

PLC在機(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)中的運(yùn)用研究

劉景梅
（天津機(jī)電工藝學(xué)院,天津300350）

摘要：如今PLC作為在機(jī)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(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)靈活性的作用，可以進(jìn)一步加強(qiáng)機(jī)電一體化系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使得機(jī)電一體化在生產(chǎn)中有著更大的優(yōu)勢(shì)。為此，本文介紹了PLC的工作原理，并進(jìn)一步研究PLC在機(jī)電一體化生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：PLC；機(jī)電一體化；應(yīng)用研究

隨著時(shí)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(yǔ)言，能夠使得機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行中保持穩(wěn)定。同時(shí)采用PLC技術(shù)可以優(yōu)化繼電器的邏輯處理，以及簡(jiǎn)化機(jī)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(jiàn)，這是因?yàn)镻LC技術(shù)可以有效的降低生產(chǎn)系統(tǒng)的成本和簡(jiǎn)化操作，得以保證機(jī)械在運(yùn)行中的安全性和降低機(jī)械設(shè)備控制系統(tǒng)在運(yùn)行中發(fā)生危險(xiǎn)的可能性。綜合各個(gè)方面考量，PLC技術(shù)在機(jī)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(dú)立的中心控制系統(tǒng)，類似于計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的CPU，可以將機(jī)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(qiáng)相對(duì)復(fù)雜的程序處理水平，也可對(duì)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(jí)，將其逐步應(yīng)用在石油、鋼鐵行業(yè)，并在印刷機(jī)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(shí)現(xiàn)即時(shí)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(mén)針對(duì)工業(yè)控制的主體計(jì)算機(jī)。對(duì)部分運(yùn)行程序進(jìn)行不斷優(yōu)化升級(jí)，對(duì)內(nèi)部信息能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)更新。PCL主要構(gòu)成是由處理器、電源、存儲(chǔ)器、編程器以及I/O模塊等五個(gè)部件所構(gòu)成。PLC在運(yùn)行過(guò)程中主要應(yīng)用程序處理輸入及輸出處理這三個(gè)節(jié)點(diǎn)。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(duì)短暫處理的信息加以分析計(jì)算歸類，得出相應(yīng)的控制信號(hào)；輸出處理是將得到的控制信號(hào)轉(zhuǎn)化為設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序。

1.3實(shí)現(xiàn)控制過(guò)程

PLC的工作過(guò)程是不斷輸入輸出與更新的過(guò)程，不斷循環(huán)往復(fù)。在輸入信息—運(yùn)行算法一輸出數(shù)據(jù)—運(yùn)算處理—再輸入信息—再運(yùn)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(chǔ)存至內(nèi)部?jī)?chǔ)存器中，并經(jīng)過(guò)相應(yīng)處理輸出其相應(yīng)單元格信號(hào)；而后繼續(xù)刷新內(nèi)部與外部信息，將存儲(chǔ)器的反應(yīng)變化進(jìn)行輸出并通過(guò)相關(guān)電路進(jìn)行輸出。

2　PLC在機(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1運(yùn)動(dòng)控制

利用PLC技術(shù)可以不斷完善對(duì)設(shè)備的相關(guān)控制，可以別寫(xiě)不同的程序使得機(jī)電設(shè)備做出圓周或者直線運(yùn)動(dòng)。目前，PLC技術(shù)不斷成熟并不斷加強(qiáng)完善，其對(duì)運(yùn)動(dòng)的控制功能逐漸增強(qiáng)，應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣，PLC技術(shù)各種設(shè)備的控制越來(lái)越強(qiáng)，因此，也逐步投入到切割機(jī)，機(jī)器人的設(shè)備生產(chǎn)中。通過(guò)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(qiáng)的穩(wěn)定性以及可信賴性，對(duì)外界干擾的抵抗力極大，因此PLC技術(shù)的發(fā)展前景無(wú)限光明。此外，PLC技術(shù)可以提高磁選機(jī)相關(guān)電設(shè)備的自動(dòng)化水準(zhǔn)以及相應(yīng)的電氣性能的穩(wěn)定性。確保磁選機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中的可靠性。確保了工程質(zhì)量。

2.2開(kāi)關(guān)量邏輯控制

在機(jī)電一體化的程序中，如若繼電器在運(yùn)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(duì)機(jī)床類電氣設(shè)備進(jìn)行控制管理，例如，沖床、車(chē)床等機(jī)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(yùn)行；機(jī)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(wèn)題邏輯問(wèn)題。因此，PLC技術(shù)也是連接數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)與機(jī)床控制系統(tǒng)之間的中介系統(tǒng)。在播種機(jī)中引入PLC技術(shù)可以確保播種機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性以及其安全性同時(shí)也可提高農(nóng)民的播種效率，方便技術(shù)員工對(duì)播種機(jī)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(yùn)算，線性代數(shù)計(jì)算，還有嚴(yán)密的邏輯性計(jì)算遮瑕相對(duì)復(fù)雜，學(xué)術(shù)性較強(qiáng)的嚴(yán)密運(yùn)算。且這些運(yùn)算管理的精準(zhǔn)性不亞于當(dāng)今的高科技產(chǎn)品。PLC可對(duì)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(chǔ)存中心的參考值加以對(duì)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(xiàng)柔韌性精確性專業(yè)性較強(qiáng)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(guò)程控制

模擬量是PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)過(guò)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(guò)系統(tǒng)及有關(guān)定律計(jì)算出相應(yīng)所需的開(kāi)關(guān)量，并確保系統(tǒng)有據(jù)可依的可實(shí)施性。這就是在運(yùn)行過(guò)程控制的主要目的。因此，過(guò)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(huì)各階層的高度重視，部分生產(chǎn)廠家易形成相對(duì)穩(wěn)定的生產(chǎn)鏈，對(duì)多數(shù)機(jī)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(duì)應(yīng)的通信接口，為設(shè)備間信息交流提供便利。

3　結(jié)語(yǔ)

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(jì)算精準(zhǔn)的特征深受廣大工廠企業(yè)的喜愛(ài)。將其上述的作用應(yīng)用于機(jī)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(jì)算機(jī)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(rùn)增加。因此，對(duì)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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