PLC技術在機電一體化控制中的作用探究

張鐘勝 郭守軍

摘 要：隨著社會和時代的快速發展，電子技術在各個行業的應用已經非常成熟，特別是以微型計算機為代表的微電子技術也得到了較好的發展。機電一體化技術是電子技術與機械技術相結合的一門新興學科。隨著電子技術的不斷進步，它最終發展成為集自動控制技術、計算機技術、信息技術等多種技術于一體的系統技術。機電一體化技術在數控機床中的應用，可以有效地提高數控機床的可操作性和功能性。PLC作為現代數控系統的重要組成部分，要發揮PLC在數控系統中的作用，就必須了解其技術特點、軟件編程以及在數控機床中的控制功能。因此，本文探討了基于PLC的機電一體化技術在數控機床中的應用。

關鍵詞：PLC技術;機電一體化;控制;作用

目前，PLC在機電一體化控制系統中得到了廣泛的應用，發揮著不可比擬的作用和優勢。PLC技術是科技發展的重要成果，與計算機系統緊密聯系、密不可分，通過PLC技術的應用，可以大大提升機電一體化控制系統的安全性與穩定性，進一步簡化繼電器的邏輯處理，降低機電設備控制系統故障的發生概率，避免各種危險性因素的發生，實現了系統操作流程的簡化目標，進而為工業企業生產的順利進行帶來了極大的便利性。

1? PLC技術概述

1.1技術特點

基于PLC技術綜合了多種先進的技術和方法，所以可以抵抗不同形式的干擾，同時可靠性和穩定性較高，和傳統的控制系統相比較，不僅結構簡單，而且具有極強的可操作性，操縱人員的工作簡單便捷，同時，極大的提高了管控質量，在實際應用中，PLC技術通過對提醒圖編程方式的利用，來保證操作人員全面、準確的接受信息，并且保證操作方便，維護簡單，在維護方面具有較低的資金投入量。

1.2技術應用的可行性

機電自動化控制主要包括兩種形式，分別為PLC控制和繼電器控制，隨著繼電器控制應用范圍的拓展，已經逐步暴露出很多弊端和不足，不能很好地滿足生產的實際要求，當PLC技術迅速發展，其應用范圍得到了極大的拓展，機電控制技術在機電領域中已經極少應用。PLC技術的設計工作主要是針對不同的工業環境來說的，同時考慮了可編程以及存儲設備的性能、存儲能力、控制能力以及運算能力。將模擬量以及控制量有機的結合起來，來對生產過程以及機械設備的運行進行有效的控制。

2? PLC在運用時要注意的問題

2.1工作環境的要求

PLC落實穩定工作的前提條件就是工作環境，尤其是溫度。這就要求環境溫度不能低于0°同時也不能超過50°。在安裝PLC時應該和發熱量過大的設備保持一定距離，保證其具備散熱與通風空間。為了對系統所具有的絕緣效果進行保證，需要有效控制工作環境中的濕度，要求其不能超過80%。PLC的安裝還應該和可能產生震動的機器設備保持一定距離，必要情況下對減震裝置進行安裝。同時遠離易燃易爆以及腐蝕性較高的物質。當附近空氣中粉塵濃度過高或存在腐蝕性氣體時，應該基于封閉空間對PLC進行安裝。

2.2控制干擾的發生

在工業生產過程中充分運用PLC時需要對干擾作用進行重視，因為工業生產環境具有較高復雜性，并且可能受到多種電磁的干擾，假如不進行有效控制勢必會對PLC的穩定性產生一定影響。結合PLC輸入端產生干擾的作用機理，能夠將干擾形式劃分為兩種類型，其一是串模、其二是共模。串模干擾指的是多種信號形成疊加關系，被測信號無法對穩定性進行保障;共模干擾指的是因為信號對地具備電位差作用，地點位差作用、電磁輻射、電網信號串入相互影響形成了疊加作用，因此PLC在感應之后呈現出共態電壓的迭加效應。共模電壓所產生的作用較為顯著，假如無法對配電器具備的隔離性進行保障，干擾作用對于變送器在輸出信號進行影響表現為：共模電壓突然增大，并受到不對稱電路作用的影響形成了差模電壓，進而導致元器件出現了故障。與此同時，在PLC對于空間進行運用時受到高壓電網的影響，因此需要對其進行屏蔽。PLC受到干擾影響的方式包括兩種：其一，電路感應、電磁輻射所產生的干擾;其二，因為PLC通信存在一定的電磁感應，因此通信線路會產生引入干擾的問題。

3? PLC在機電一體化的應用

3.1通信網絡

PLC技術通信網絡運行功能強大，與本身的可靠性密不可分，以如此強大的功能為襯托，中央處理器能夠很好地與其他設備進行良好協作，為機電一體化數據傳輸奠定堅實基礎。機電一體化控制技術發展出現較為清晰的網絡特性，受此影響，在機電一體化的運用發展中能夠最大限度的顯示數據傳輸需求，PLC技術能夠完美的符合其發展需求。比如在一些生產企業在研發高端設備技術前，能夠根據設備的運行情況提出專屬網絡設計，并與可編程邏輯控制器進行通信連接，確保所有參數能夠準確進行傳輸，在機電一體化控制中能夠迅速開展通信網絡。

3.2開關量邏輯控制

PLC的開關量邏輯控制能夠控制機電設備，例如沖床等，能夠代替人力，對于高危險工作進行自動控制，如化工企業中對于電磁門的控制，冶金企業中對于上料系統的控制等等。同時，在開關量邏輯控制中包含：PLC與電氣系統同時應用到吸盤式收割機，保證收割機結構更加簡便，操作系統更加穩定，故障問題更為清晰，易于人員進行及時處理。

3.3過程控制

過程控制能夠根據溫度、熔點、電流等數據的變化進行自動控制，能夠影響產品的品質，并與產品質量息息相關，過程控制是將PLC歷史參數與當前輸入或輸出量進行比對，將模擬量轉化為開關量進行輸出，通過比對判斷是否與設置相符，確保生產系統能夠根據生產需要自動進行啟動或停止，等待下一項工作的指令，結束過程控制。

3.4動態控制

將PLC技術運用到機電一體化控制中，能夠完成對動態的控制，并以運動模塊為依托，進而優化整個動態成產過程。以金屬切割機為例，在技術切割機上，PLC能夠對有色金屬的外觀進行自主判斷，對切割線條進行精準定位，以切割點來進行生產工作，確保金屬切割機能夠高效、快速的完成切割任務。與此同時，PLC具備性能穩定、強抗干擾能力等優勢，更加適合運用在大型工業企業中。比如將PLC技術應用到混凝土攪拌控制中，控制系統能夠對整個攪拌過程進行實時控制，并依據攪拌情況采取動態控制，能夠及時發現系統指令中存在的問題并及時采取糾正措施，能夠減少設備出現故障的概率，節省資源消耗，是其他技術所不具有的優點。

3.5數據處理

對于機電一體化來說，PLC技術應用到數據處理中，是所以應用中最為重要的一環。在PLC技術的作用下，機電一體化的預算矩陣、運算函數等指令得到充分保障，并能以原生產需要為基礎，展開對其他指令一系列的預算。在PLC技術的應用當中，相關技術人員對參數進行輸送、轉變之后，還能以參數對比和處理能力對控制進行深層次的探究。

結語：

通過計算機技術、自動控制技術和信息技術的有效結合，PLC機電一體化技術在數控機床加工中顯示出巨大的優勢。將該技術應用于數控機床中，可以大大提高當前數控機床加工中的操作安全性和工件加工精度，對提高工作效率和獲得更大的綜合效益起到重要作用。

參考文獻：

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