PLC 技術及其在智能機械控制方面的應用研究

李銘秋

（江蘇省常熟中等專業學校，江蘇 常熟215500）

社會發展對行業生產提出了新的要求，傳統的控制技術已然無法適應當前的需求，這就促使研究人員展開新技術的研發，提升技術的發展水平。智能化技術、自動化技術深入我們生活生產的方方面面成為不可逆轉的趨勢，所以我們要順應這一趨勢，加強對技術的研究，發揮PLC 技術的作用同時加強該技術與網絡技術、通信技術等的融入，為工業發展貢獻更多的價值。筆者結合自己的工作經驗以及專業知識對PLC 技術及其在智能機械控制方面的應用展開分析，目的為智能控制的發展注入新的內容。

1 PLC 技術的介紹

1.1 PLC 技術的定義

PLC 技術的中文意思是可編程性控制器，通過這種控制器可以實現設備的智能化控制，與傳統的單片機技術相比較，其控制能力更高，PLC 控制技術由中央處理單元、存儲器以及邏輯運算組件等構成。而且該技術可以由用戶自行進行程序設計，兼容性較強，通過組合不同的控制器可以發揮更大的作用。該技術最早出現在美國，經過幾十年的發展技術已經相當成熟，但是隨著其他技術的發展需要積極與其它技術進行融入，以發揮更大的應用價值。

1.2 PLC 技術的特征

PLC 技術之所以可以在工業領域發揮巨大的作用，離不開其卓越的技術優勢。主要的優勢有以下幾點：一是成本低，PLC技術與設備進行融合，如果其造價太高就會降低企業的利益，但是控制器的性價比非常高；二是通用性強，可以通過更改指令操控其運行，而且編程學習比較簡單，具備電氣知識以及簡單文化能力就可以學會編程技術；三是PLC 技術的穩定性較強，對應用環境的沒有太大的要求，具有極高的適應性，而且廠家在生產時都有嚴格的標準，同系列的產品可以兼容使用。

1.3 PLC 技術的發展趨勢

PLC 技術不能局限于當前的發展，需要根據工業發展的需求持續研發新的價值。未來的技術將會向著更高的智能化方向發展，提升控制器在各種環境中的適應性，例如增加語音控制能力，提升設備控制的便捷性；PLC 技術還將向存儲大容量方向發展，信息化時代的到來使得信息的數量以及更新速度不斷提升，所以需要擴大控制器的容量，以此提升計算能力以及數據交換能力。控制器的面積也會有多種選擇，而且技術的編程難度會進一步降低，出現多種編程語言，方便技術人員掌握。

1.4 PLC 技術的應用意義

PLC 技術在工業領域發揮了很大的作用，具體的應用意義有提升了機械設備的穩定性，PLC 技術不僅可以控制設備的運行還能對設備的運行現狀進行分析，可以在發生故障時及時預警，給予技術人員提示。PLC 技術可以根據不同的生產需求合理的調整生產時間，為產品的產量以及質量提供保障。該技術的應用還降低了系統能耗問題，控制器可以根據指令自動進行智能化的調控，使得其機械內部構造的接線問題被解決，避免因為線路造成的能耗問題，降低了設備應用成本。

2 PLC 技術在智能機械控制中的應用

2.1 生產運動控制

人力勞動無法不間斷的進行工作，所以無法滿足市場，機械生產有效改善了這一問題。工業生產是一項長期動態運行的過程，當前很多企業為了滿足的市場需求，生產設備處于長期運作狀態，但是設備在運轉中如果缺乏有效的控制系統，會降低產品的質量。在工業生產活動時，會涉及到諸多運動相關環節，通過運動環節的協作，構成大規模的工業生產系統。通過PLC 技術可以實現對生產運動環節的精準控制，減少殘次品出現的概率，很好的保障了企業的經濟效益。

2.2 數據資源控制

數據爆炸作為新世紀最大的特征之一，我們在生產生活中產生的數據越來越多，而且數據更新的速度遠超出我們的想象。工業生產更是無時無刻不在產生數據，這些數據需要精準的應用到生產中，需要對數據進行篩查，確保數據的真實性以及科學性，為生產制造提供準確的指導。PLC 技術的應用提升了數據的存儲容量，而且數據的處理速度也大大提升，保障智能機械的運行、自動化生產的高效進行，而且該技術還會對數據資源潛在價值的深層次挖掘與利用，發揮數據最大的應用價值。

2.3 設備控制

設備控制也可以稱為設備監控，機械化生產過程中需要設備不停的運轉，但是在長期的運行過程中設備會出現損耗，一旦超出設備所承受的荷載就會引發設備故障，不僅會影響生產的順利進行以及產品質量，甚至還會引發嚴重的安全問題，對操作人員的安全造成威脅，產生消極的社會影響。PLC 技術應用以后會對設備的運行進行監控，而且還會通過智能化控制將設備的磨損控制到最小，以此減少設備問題故障問題的發生，使得設備達到最理想的運行狀態。

2.4 邏輯控制

邏輯控制是PLC 技術最重要的控制技術之一，自動化生產的過程中需要控制很多的開關，可能是特定的控制也可能是一對多控制，這就需要編程人員根據生產的實際需求，做好設計控制，以滿足生產的不同需求。妥善解決順序性問題以及邏輯性問題，整體控制效果更加符合預期要求。

2.5 流程控制

工業生產中會有很多流程，以現在的技術很多生產還無法實現“一步到位”，所以生產流程越多，需要控制的內容就越多。不同的生產流程使用的設備也都或多或少的存在一些差別，要想使得這些設備可以高質高效的運行就需要借助自動控制技術。PLC 技術的加可以合理控制生產的各個流程，一旦出現流程問題，控制器可以自動進行修正，最大限度的保障了生產的精準性。通過對PLC 技術的應用，滿足各項工業自動化控制要求，實現了理想生產過程流程控制結果。

3 智能控制的領域介紹

3.1 立體倉庫

網絡技術的發展，物流行業服務能力的提升，為網絡購物等提供了更加完善的保障，越來越多的人選擇在線上購物，為滿足大眾的需求出現看越來越多的商品存儲場所，PLC 技術應用到物流行業中立體倉庫中，借助PLC 技術實現對倉庫的控制。在升降式橫移結構、垂直式提升結構的運行中發揮了重要作用提升了商品的入庫效率以及出倉效率以及精準性，可以優化運輸的各個階段，減少混亂問題的發生。技術人員將數據進行收集然后進行科學的編寫，再將數據傳輸到PLC 控制系統，以此實現有效控制。

3.2 煤礦系統

我們生活生產的發展對煤炭的需求量非常大，盡管現階段出現了部分清潔能源但是遠不能代替煤炭能源。因此每天的煤炭資源開采工作還是很重的，眾所周知礦產資源開發環境比較復雜，如果工作中出現細微的失誤就會引發嚴重的安全問題，企業引進了機械開采設備，但是傳統設備的控制能力不夠發達，融入PLC 技術后，提升了煤礦監控能力，可以監控井下的通風狀態與瓦斯濃度，可以有效控制安全事故的發生。

3.3 火力發電系統

現代社會對電力資源的依賴增強，沒有電能生產生活都會陷入停滯狀態，不利于社會的發展。這就需要發電廠建立完善的發電系統保障人們的正常用電需求。火力發電系統牽涉到的運行程序較多，包括煤炭傳輸系統、廢水處理系統、煤渣清理回收系統、除塵系統等，需要各個系統協作才能保證發電系統的運行，PLC 技術的使用將這些系統聯系起來，綜合調配各個環節的運作，按照PLC 系統中的程序指令，實現自動化生產。

3.4 傳統機床

工業生產中機床設備很多，借助機床實現了零件的高質高效生產，而且機床處于長期運行中，很可能會因為自身消耗、外部環境等因素導致設備出現故障，影響生產的質量。再加上傳統機床生產中消耗的能源非常多，這與綠色生產理念背道而馳，增加企業成本。PLC 技術使用后，可以修改控制程序，將各環節的參數調整到最優，還可以檢測出機床潛在的故障，便于維修人員開展工作。

3.5 采摘機器人

農業一直是我國最基礎的產業，但是我們現代化農業的發展水平并不高，很多農民使用的還是傳統的生產方式，不利于提高他們的積極效益。所以需要有關部門協助現代農業的發展，現代農業很重要的一個特征就是自動化，機械設備會代替更多的人力勞動。以采摘機器人為例，果實成熟后采摘工作量大，而且要在最優的時間內完成采摘工作利用PLC 和機器視覺技術，結合圖像傳感器拍攝水果圖像，然后提取出目標水果圖像的位置，就可以快速完成采摘工作。

4 結論

智能技術的出現是社會發展的必然趨勢，而且現在智能技術越來越多的出現在我們的生活、工作中，為我們帶來了諸多的便利。PLC 技術操作簡單、成本低可以進行廣泛應用，為工業發展創造了更加安全、可靠的環境。但是當前我們對該技術以及其他智能技術的認識還非常淺顯，需要技術人員持續進行探究，推動智能制造系統的發展以及完善。本文對PLC 技術及其在智能機械控制方面的應用研究還存在很大的不足，日后還會繼續進行研究分析，持續完善研究理論。