論P(yáng)LC在智能機(jī)械控制中的應(yīng)用

張京一

(西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 西安 710014)

在網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)、制造強(qiáng)國(guó)等背景下，需要加大對(duì)PLC在智能機(jī)械控制中應(yīng)用的研究力度，從而使智能機(jī)械得到更好地發(fā)展。本文主要就PLC在智能機(jī)械中的應(yīng)用進(jìn)行了討論，旨在為PLC系統(tǒng)更好的發(fā)展提供動(dòng)力。

1 PLC控制系統(tǒng)概述

PLC控制系統(tǒng)最早出現(xiàn)于20世紀(jì)60年代，是以當(dāng)前現(xiàn)有繼電器控制原理為基礎(chǔ)進(jìn)行的創(chuàng)新與發(fā)展，并以信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等多種技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用為載體，從而使其完善性得到有效地提升[1]。這也是其替代傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)、并廣泛應(yīng)用于邏輯控制、過(guò)程控制的原因所在。

一般來(lái)講，PLC控制系統(tǒng)是由多個(gè)部分構(gòu)成的，如可編程邏輯控制器(PLC)、邏輯組態(tài)軟件等都是構(gòu)成其的重要內(nèi)容。一方面現(xiàn)有存儲(chǔ)的邏輯運(yùn)算、計(jì)算等指令都是由其系統(tǒng)來(lái)操控的，另一方面也能以數(shù)據(jù)信息采集、輸入和輸出為基礎(chǔ)，以工藝流程操作要求為依據(jù)和參考進(jìn)行實(shí)踐，保證了各類(lèi)機(jī)械裝置控制任務(wù)的完成。對(duì)于可編程控制器來(lái)說(shuō)，其是PLC控制系統(tǒng)的關(guān)鍵與核心，是通過(guò)通信技術(shù)、控制技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)整合下衍生出的數(shù)字化控制設(shè)備，包含了電源板塊、中央處理器板塊和I/O板塊，旨在為用戶(hù)和系統(tǒng)間的連接搭建平臺(tái)，并以現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)為輔助，保證現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間、系統(tǒng)和設(shè)備間通信的順利進(jìn)行。對(duì)于邏輯組態(tài)軟件來(lái)講，是構(gòu)成系統(tǒng)監(jiān)控層的重要因素，是基于上位機(jī)開(kāi)發(fā)環(huán)境下得以運(yùn)行的，這也為在線診斷功能、監(jiān)控功能的實(shí)現(xiàn)提供了保障。監(jiān)控組態(tài)軟件中數(shù)據(jù)采集和機(jī)械過(guò)程控制是其側(cè)重的內(nèi)容，一方面保證了需求靈活組態(tài)控制的科學(xué)性，另一方面對(duì)控制系統(tǒng)監(jiān)控水平提高也具有積極意義。對(duì)此，將PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用到機(jī)械控制當(dāng)中，既保證了系統(tǒng)基于安全性、穩(wěn)定性和可靠性環(huán)境下運(yùn)行，又使系統(tǒng)維護(hù)管理更加簡(jiǎn)單和便捷。

2 PLC在智能機(jī)械控制中的應(yīng)用

目前，PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用范圍十分廣泛，無(wú)論是冶金方面、化工方面還是制造、環(huán)保方面都可以看到PLC控制系統(tǒng)的身影。加之近年來(lái)PLC性能較之前相比又有了顯著的提高，其應(yīng)用范圍也必然會(huì)更加寬泛，其在智能機(jī)械控制中的應(yīng)用主要可以分為以下5類(lèi)：

2.1 邏輯運(yùn)算

邏輯運(yùn)算能力是PLC控制系統(tǒng)中的重要能力，在PLC系統(tǒng)定時(shí)功能和計(jì)收功能支撐下，相應(yīng)的運(yùn)算也得以完成。通常，單片機(jī)和生產(chǎn)自動(dòng)線的控制，是PLC應(yīng)用較多的領(lǐng)域。

2.2 運(yùn)動(dòng)控制

PLC大部分控制系統(tǒng)中都包含了伺服模塊、拖動(dòng)步進(jìn)電機(jī)模塊，正是有這些控制模塊的輔助，使得在裝配機(jī)械和機(jī)床等機(jī)械設(shè)備中都能得到有效地應(yīng)用。

2.3 過(guò)程控制

對(duì)于規(guī)模較大的PLC來(lái)講，PID控制功能是其不可或缺的配置，同時(shí)，也存在著與之相應(yīng)的多路模擬量I/O模塊。另外，模擬量的科學(xué)輸入和輸出功能在小型PLC中也均有設(shè)置。所以，在PLC運(yùn)用下一方面可以實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬量的準(zhǔn)確把握，有助于閉環(huán)控制的形成，另一方面也是實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)操作過(guò)程予以控制的有效手段，通常，反應(yīng)堆和釀酒等操作中應(yīng)用較多。

2.4 數(shù)據(jù)處理

縱觀當(dāng)下PLC控制系統(tǒng)可以得知，其操作功能極為豐富，例如數(shù)學(xué)運(yùn)算功能、相關(guān)信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)榷际瞧淇梢詫?shí)現(xiàn)的功能類(lèi)型。此外，在PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用下，可以根據(jù)實(shí)際需求實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)信息數(shù)據(jù)的采集、整合、歸納與分析，并以通信接口為依托，完成相關(guān)信息數(shù)據(jù)的傳輸工作，確保數(shù)據(jù)能夠到達(dá)機(jī)械智能裝置。

2.5 通信聯(lián)網(wǎng)

PLC控制系統(tǒng)中的通信模塊為PLC和計(jì)算機(jī)、PLC間以及PLC和其他智能設(shè)備間的信息傳遞提供了平臺(tái)。在PLC應(yīng)用下，不僅可以基于計(jì)算機(jī)通信轉(zhuǎn)換單元連接下促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的形成，而且也可以圍繞各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)予以轉(zhuǎn)換，從而在各項(xiàng)轉(zhuǎn)換信息數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上推動(dòng)了多級(jí)別分布式控制系統(tǒng)的構(gòu)建，為工廠自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行和進(jìn)一步發(fā)展都提供了重要?jiǎng)恿Α?/p>

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，就自動(dòng)化系統(tǒng)而言，以編程控制器為輔助是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)予以控制的有效措施，同時(shí)，此控制器也是系統(tǒng)中不可或缺的部分。在信息化技術(shù)應(yīng)用升級(jí)的背景下，智能制造系統(tǒng)也在向完善化方向邁進(jìn)，這也給智能機(jī)械控制發(fā)展提供了重要契機(jī)，對(duì)提升控制質(zhì)量和運(yùn)行中的穩(wěn)定性意義重大。此外，新技術(shù)在PLC中的不斷融入，也推動(dòng)了智能機(jī)械向更智能化的方向所發(fā)展，整個(gè)應(yīng)用過(guò)程安全性和可靠性更高。