PLC技術在機電一體化控制中的作用

文/章亮 陳超

1 PLC技術的詞解及機電一體化的基本概念

PLC是英文Programmable Logical Controller的縮寫。漢語叫做“可編程邏輯控制器”。它采用一種可以編程的存儲器，用于控制器內部存儲程序指令，執行定時、邏輯運算、順序控制、計數和算術操作等面向用戶的命令，并通過數字化或者模擬式地輸入、輸出的有效控制各種類型的機械或生產過程的一種技術。PLC技術，常以微小型號的設備為處理工作的依托，統籌規劃、管理計算機、自控、通信三方面共同和諧發展的工業操作技術。可以編程的邏輯控制器主要結構有電源，輸入、輸出接口，中央處理單元，存儲器電路以及通信模塊和具有具體功能的模塊。依照PLC的構成特質，可以分為“整體式PLC”和“模塊式PLC”。在教學應用中使用的PLC，都屬于“整體式小型PLC”。

“機電一體化”專業又可以稱之為“機械電子學”。能夠有效的將機械裝置、電子化設計以及軟件設定有機結合到一起。機電一體化專業人士可以說是一名優秀的鉗工技師、優秀的電工技師、優秀的電腦編程人員的總和。現在教學中最能夠體現機電一體化專業水平的是“智能機器人”。

PLC技術編程相對簡單、使用還算方便、硬件配套比較齊全、性價比相當高，對作業環境適應性強，在機電一體化控制中被廣泛應用。所有的生產裝備設計、制造，以及之后的維修維護都與機電一體化專業知識剝離不開。之前提到的機器人作為神經網絡技術和人工智能的聯合產物，其可以獨立編造程序對機器人進行邏輯控制和運動控制、開關邏輯控制等控制方面有著不可逾越的地位。

2 PLC在機電一體化控制中的應用

隨著工業化進程的加快，“中國制造2025”的打造工業強國的戰略推進，變“中國制造”為“中國智造”，我國對工業自動化程度越來越高的同時對PLC數據處理技術、PLC開關邏輯控制技術的要求也是越來越高。

2.1 數據處理技術

在大數據、“互聯網+”的大背景下，PLC技術也在持續拓展自己本身的先進功能。PLC數據處理技術主要包括函數運算、矩陣、邏輯運算等數據處理方式，在使用計算功能的同時，對數據的采集、檢索、存儲空間、模數轉換等工作都能夠快速處理。PLC技術的最大優點體現在：在數據處理過程中能夠將采集到的各項數據和自己本身存儲器中的原始數據進行比對，從而完成對采集數據的二次處理。PLC技術作為可編程邏輯控制器，具有在數據丟失時提供緊急數據備份的效用，這是在日常生活、作業中非常實用的。除機械加工企業外，一些食品加工企業也廣泛應用PLC技術進行數據處理。

2.2 開關邏輯控制技術

PLC技術的出現和應用，將傳統的電氣電路逐步淘汰出了歷史舞臺，在工業智能化中的廣泛應用有效地實現了機電一體化控制中開關邏輯控制技術。一方面，PLC技術可實現對工業設施設備的單獨控制，另一方面，還可以實現對工業設施設備的集群控制。滿足工業一體化中的一機多用的多重需求，在印刷、包裝等流水線作業的應用中十分泛泛。把PLC技術引入程序化控制的自動機床數控系統當中，能夠最大限度地發揮PLC技術的數據處理性能和圖像顯示性能。最優的完成邏輯處理任務。同時，PLC技術和程序化控制自動機床連接可以有效實現開關邏輯控制電路的高效性能和可靠性能，尤其是對經濟性能要求相對高的數控機床及其改造方面，PLC技術優勢明顯，具有廣闊的應用和發展空間。

2.3 位置控制

將PLC技術應用于機電一體化控制中的位置控制能夠充分體現出可應用可編程邏輯控制器對步進電機進行的智能控制價值。使在工業生產進行過程中的步進電機繞組發出符合生產節奏和生產需求的脈沖信號，對步進電機能夠合理定位，有效定置，從而實現對步進電機的圓周運動、直線運動、運轉速度等位置發出有效控制指令，保證設備能夠安全、高效、穩定運行，為效益最大化夯實設備基礎。PLC技術在機電一體化控制中的應用主要是通過獨立的一個輸入（輸出）模塊中來完成，具有超強的抵抗外界信號、信息干擾的能力和絕對可靠的優點。由此可見，位置控制在工業化進程中發揮著重要的可以說是舉足重輕的作用。

2.4 通信模塊

PLC技術中的通信模塊是機電一體化控制中應用相對多的一面。PLC技術中通信模塊可以同時滿足相同的PLC之間的信息傳遞，可以為不同作業設備之間提供信息傳遞便利。PLC技術在不斷的更新換代中還能夠推出特有的PLC網絡通信系統。只要設備之間擁有相同的網絡通信協議接口，就可以進行實時通信。隨著工業化自動控制水平的穩固將強和持續提高，PLC技術通信模塊的標準應用也會逐步應用于各個崗位。

3 結論

PLC在開關邏輯控制、數據處理、位置控制等方面優勢明顯。當下的PLC技術產品正向著兩個極端方向“極大”和“極小”發展，大規模產品的輸入輸出口可達到一萬五千左右，小規模的產品正在向模塊化發展。站在產品結構的角度，PLC產品模塊構成比例持續更新，為了滿足市場需求，各種專用模塊紛至沓來。在我國倡導“中國制造2025”的戰略背景下，打造大國利器，大國重器。PLC技術將發揮出打造制造業強國和科技持續進步的的引導力。同時在機電一體化控制中應用越來越廣泛。

參考文獻

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