PLC在智能機(jī)械控制中的應(yīng)用及技術(shù)分析

常娜娜

摘 要：PLC是一種常見(jiàn)的工業(yè)控制器，主要利用微處理器技術(shù)有效控制工業(yè)設(shè)備，具有良好的抗干擾性和可靠性。本文主要圍繞PLC在智能機(jī)械控制中的應(yīng)用及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);智能機(jī)械控制;應(yīng)用類型

一、PLC控制系統(tǒng)

PLC控制系統(tǒng)的發(fā)展理論基礎(chǔ)源自于傳統(tǒng)繼電器控制原理。當(dāng)前隨著國(guó)內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等快速發(fā)展以及技術(shù)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)張，傳統(tǒng)繼電器裝置的控制系統(tǒng)逐漸被取締，PIC控制系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域當(dāng)中，其中包括過(guò)程控制技術(shù)領(lǐng)域、邏輯控制技術(shù)領(lǐng)域以及運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域等。一般來(lái)說(shuō)，PLC控制系統(tǒng)主要由三大部分組成，分別是邏輯組態(tài)軟件、可編程邏輯控制器以及管控組態(tài)軟件。此種控制系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確執(zhí)行多種操作指令，其中包括計(jì)算指令、邏輯運(yùn)算質(zhì)量、順序控制指令以及定時(shí)指令等，當(dāng)系統(tǒng)完成信息采集與數(shù)據(jù)輸出等指令之后，可以高效完成機(jī)械裝置下達(dá)的各類控制任務(wù)。

可編程邏輯控制器裝置被認(rèn)為是PLC控制系統(tǒng)的核心組成部分，其本質(zhì)上屬于一種高科技數(shù)字化控制裝備，其中應(yīng)用了控制技術(shù)、電子通信技術(shù)等多重高新技術(shù)。該裝置主要由五部分組成，分別是通信板塊、電源板塊、輸入端口板塊、輸出端口板塊以及中央處理器裝置，利用該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)與用戶之間的有效連接，現(xiàn)場(chǎng)的控制系統(tǒng)與設(shè)備之間，以及設(shè)備和設(shè)備之間的通信關(guān)聯(lián)都是依靠該裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。PLC控制系統(tǒng)中監(jiān)控層的核心組成部分就是邏輯組態(tài)軟件。該軟件主要在上位機(jī)開(kāi)發(fā)環(huán)境中運(yùn)行，具體功能有在線監(jiān)控功能、離線仿真功能、診斷功能以及邏輯翻譯控制功能等。監(jiān)控組態(tài)軟件在PLC控制系統(tǒng)中主要被用于進(jìn)行機(jī)械控制與數(shù)據(jù)采集，其具備靈活控制功能，能夠顯著優(yōu)化PLC控制系統(tǒng)的整體監(jiān)控水平，令其在運(yùn)行期間更加平穩(wěn)可靠，此外還具有模塊優(yōu)化設(shè)計(jì)功能。

二、PLC在智能機(jī)械控制中的技術(shù)應(yīng)用類型分析

（一）數(shù)據(jù)處理

PLC控制系統(tǒng)具有強(qiáng)大的控制功能，其中包括計(jì)算機(jī)運(yùn)算功能、系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸功能、信息轉(zhuǎn)換功能以及科學(xué)排序功能等。另外，PLC控制系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確采集重要信息數(shù)據(jù)并進(jìn)行有效歸納，使用專用信息接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，將指令傳達(dá)到智能機(jī)械系統(tǒng)中。

（二）邏輯運(yùn)算

PLC控制系統(tǒng)具有優(yōu)越的邏輯計(jì)算功能。其中的計(jì)收功能和定時(shí)功能能夠幫助系統(tǒng)準(zhǔn)確完成邏輯運(yùn)算指令，該功能通常被用在自動(dòng)生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)或者單片機(jī)的控制系統(tǒng)中，例如常見(jiàn)的機(jī)床控制以及電鍍流水線中，PLC的應(yīng)用相對(duì)廣泛。

（三）通信聯(lián)網(wǎng)

PLC控制系統(tǒng)在通信聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在智能設(shè)備與PLC之間的信息傳遞以及PLC和計(jì)算機(jī)設(shè)備之間的信息傳遞。其具備通信轉(zhuǎn)換功能，進(jìn)而使得各數(shù)據(jù)信息組成分布式信息控制系統(tǒng)，推動(dòng)工廠自動(dòng)化系統(tǒng)的有效控制。

（四）過(guò)程控制

一般來(lái)說(shuō)，大規(guī)模PLC控制系統(tǒng)具備良好的過(guò)程控制功能，與此同時(shí)系統(tǒng)中還配置了多路模擬量模塊。這種配置的主要功能就是優(yōu)化系統(tǒng)信息的輸入和輸出質(zhì)量。此外，通過(guò)對(duì)模擬量的精準(zhǔn)控制能夠在系統(tǒng)中形成閉環(huán)控制，全面掌握系統(tǒng)操作過(guò)程。

三、PLC在智能機(jī)械控制中的應(yīng)用實(shí)例與關(guān)鍵技術(shù)分析

（一）應(yīng)用實(shí)例分析

本文選取智能機(jī)械手臂控制系統(tǒng)作為應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行分析，該系統(tǒng)是當(dāng)前PLC在智能控制系統(tǒng)中的應(yīng)該典型。其在系統(tǒng)中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)是具有突出代表屬性的。智能機(jī)械手臂控制系統(tǒng)通電啟動(dòng)運(yùn)行期間，系統(tǒng)中的檢測(cè)裝置會(huì)借助傳感器設(shè)備進(jìn)行工位檢測(cè)，然后得出相應(yīng)檢測(cè)結(jié)果，進(jìn)行信號(hào)發(fā)送，當(dāng)PLC控制系統(tǒng)接收到相關(guān)信號(hào)之后，系統(tǒng)將會(huì)執(zhí)行下降指令，實(shí)現(xiàn)相關(guān)操作。系統(tǒng)下降到制定位置之后，PLC控制系統(tǒng)接收到下降信號(hào)，會(huì)隨之發(fā)出停止下降指令，機(jī)械接收指令之后會(huì)停止下降繼而操作抓緊指令，然后實(shí)現(xiàn)工件抓緊，帶PLC控制系統(tǒng)發(fā)出上升指令之后，系統(tǒng)接受到指令上升到指定位置，會(huì)繼續(xù)按照左右調(diào)節(jié)指令進(jìn)行微調(diào)，直到系統(tǒng)發(fā)出到位提醒之后，設(shè)備會(huì)停止微調(diào)指令，繼續(xù)執(zhí)行放松指令，完成工件到位操作，此時(shí)系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行到位檢測(cè)，確認(rèn)到位之后所有指令停止，然后開(kāi)始重復(fù)作業(yè)，這就是PLC在智能機(jī)械手臂控制系統(tǒng)中的應(yīng)用流程。

（二）關(guān)鍵技術(shù)分析

根據(jù)前文論述的智能機(jī)械手臂系統(tǒng)，對(duì)其系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，闡述PLC在其中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。

1.電氣系統(tǒng)中PLC關(guān)鍵技術(shù)分析

電氣系統(tǒng)主要功能是對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行合理管控，其中重要電氣設(shè)備包括電源裝置、繼電器裝置、輸出端口裝置以及輸入端口裝置等。想要保證系統(tǒng)中信號(hào)數(shù)據(jù)的有效傳輸和監(jiān)控質(zhì)量，需要應(yīng)用數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換技術(shù)、設(shè)備檢測(cè)技術(shù)以及繼電器控制技術(shù)等進(jìn)行綜合技術(shù)控制。

2.主控系統(tǒng)中PLC關(guān)鍵技術(shù)分析

對(duì)于智能機(jī)械手臂控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其主控系統(tǒng)是核心控制部分，主控系統(tǒng)的主要功能就是用于控制系統(tǒng)中得可編程存儲(chǔ)裝置，進(jìn)而保證編輯程序的存儲(chǔ)管控質(zhì)量，準(zhǔn)確接受定時(shí)指令、運(yùn)算指令、順序操控指令等，并且及時(shí)執(zhí)行。此外，系統(tǒng)中存在手段程序處理模塊以及自動(dòng)程序處理模塊，這二者能夠準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)機(jī)械動(dòng)作的手動(dòng)與自動(dòng)控制管理，具備故障檢測(cè)與自動(dòng)修復(fù)功能，其技術(shù)理論基礎(chǔ)來(lái)源于微處理器技術(shù)。

3.機(jī)械系統(tǒng)中PLC關(guān)鍵技術(shù)分析

想要準(zhǔn)確執(zhí)行相關(guān)指令，必須在機(jī)械系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。這里所說(shuō)的機(jī)械系統(tǒng)主要由四部分構(gòu)成，分別是機(jī)械身結(jié)構(gòu)、機(jī)械手結(jié)構(gòu)、機(jī)械臂結(jié)構(gòu)以及機(jī)械腕結(jié)構(gòu)。這四個(gè)部分能夠?qū)崿F(xiàn)多方向控制目標(biāo)，并且能夠調(diào)節(jié)抓手的松緊，實(shí)現(xiàn)工件到位等控制需求。技術(shù)人員通過(guò)系統(tǒng)模塊化以及規(guī)范化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了信息數(shù)據(jù)的實(shí)施更新，充分優(yōu)化了系統(tǒng)的控制性能。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著信息化技術(shù)的應(yīng)用升級(jí)，智能制造系統(tǒng)不斷完善和優(yōu)化，智能機(jī)械控制保障了控制質(zhì)量和實(shí)際運(yùn)行中的穩(wěn)定性。此外，PLC中不斷融入新技術(shù)，促使智能機(jī)械控制趨于高等智能化方向發(fā)展，整個(gè)應(yīng)用過(guò)程更加安全、可靠。

參考文獻(xiàn)：

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