PLC在機電一體化生產系統中的運用研究

付秀蓉 宗成龍 丁博

摘要：PLC技術作為類似于計算機工藝的信息收集管理技術，能夠對機械設備的安裝管理進行自動化操作，對生產體系的開關數目和模擬量數據進行信息收集與管理，能夠實現自動化編程，增強系統運行的整體效果。將PLC技術在機電一體化發展系統中進行應用，能夠取代人工進行簡單的重復式勞動，提高機械設備的使用效率，還能夠對機電一體化的生產進行全面優化改進產品結構，完善生產方式。

Abstract： PLC technology， as a kind of information collection and management technology similar to computer technology， can automatically operate the installation and management of mechanical equipment， collect and manage the number of switches and analog data of production system， realize automatic programming and enhance the overall effect of system operation. The application of PLC technology in the development system of Mechatronics can replace manual labor for simple repetitive labor， improve the use efficiency of mechanical equipment， and comprehensively optimize the production of mechatronics， improve the product structure and improve the mode of production.

關鍵詞：PLC;機電一體化生產系統;運用策略

Key words： PLC;mechatronics production system;application strategy

中圖分類號：TP273;TH-39 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2021）09-0067-02

0 ?引言

PLC作為可編程控制器，能夠實現自動控制設備，還能夠允許高級微機計算機進行編程自動控制，增強整個設備組件操作運行的效果。在我國社會經濟快速發展的背景下，機電一體化技術在工業領域中發揮著非常重要的作用。將PLC技術應用于機電一體化，可以實現微機自動化控制，促進生產經營活動的效率全面提升，保證企業的經濟效益全面增強。研究PLC一體化生產也可以提高產業生產效率，為工業的建設與發展作出重要的貢獻。

1 ?PLC與機電一體化理論概述

1.1 PLC的概念

PLC就是可編程邏輯控制器，能夠對內部程序進行快速的儲存、運算和控制，同時還具備定時計數等多項功能，利用執行指令能夠使得機械生產效率大幅度提高，可編程邏輯控制器，還具有非常顯著的優勢。首先，步進控制。在下一道工序開展之前，必須完成上一道工序。控制順序能夠提高各項工序之間的有效連接，確保在施工建設過程中，各個工序連接更加緊密，保證工程質量水平得到增強。其次，現實控制。可編程邏輯控制器能夠對定時器進行自動設置，隨意調用和改動，增強整個定時器的靈活效果。其三，條件控制。可編程邏輯控制器能夠對邏輯運算的指令進行構建，還能夠具有非常強靈活性特點，對整個設備繼電器進行串并聯、并聯或串聯等處理，可以發揮非常重要的作用。信息技術的迅速發展，使得網絡進行遠程操作成為可能，同時也促進了分布式控制網絡的分散控制效果。

1.2 機電一體化的概念

機電一體化就是利用計算機技術，對各個系統進行升級處理，有效取代人工操作，增強機械設備的整體利用效果，使得機電一體化設備真正實現智能操作管理，除了安全和環保理念之外，還能夠有效取代能源使用，提高機電一體化設備的運行可靠性。機電一體化技術具備智能化技術的優勢，隨著我國科學技術的不斷發展，智能數控機床技術以及機器人設備的應用范圍也在不斷擴大。

2 ?PLC在機電一體化生產系統中的具體應用策略

2.1 運動控制

運動控制就是PLC在機電一體化生產中的關鍵內容，能夠對整個生產的運動形態進行全面監控，確保運動的自動化處理，滿足機電一體化設備生產要求，在運動控制時PLC系統具有穩定性強、可靠性高等優勢，具有非常廣闊的發展空間。將PLC技術應用于一體化生產中，能夠顯著增強電氣性能和自動化水平，保證設備的平穩發展。PLC具備專門的運動控制模塊，所有的機械設備都具備運動功能，能夠顯著減少設備運行的故障增強效率，還能夠減輕能量消耗。數控編程作為整個數控加工的關鍵環節，編程技術能夠直接影響數控加工技術的質量。為了全面提高模具加工和零件加工的水平，最主要的就是提高加工質量，縮短加工時間，實現高速生產。模具作為母具，制造精度必須高于其他成型品的精度，模具精度直接影響成品的最終質量。數控加工模具制造，要盡可能保障模具的精度達到最佳。除了一些平面和回轉面之外，還有各種復雜的曲面，如果采用傳統的加工工藝無法對曲面進行加工。數控加工技術是模具制造行業發展的關鍵技術，可以避免加工過程中出現的各種問題，還能夠隨時進行調整。數控模具加工時必須注意每一個細節，保證設計工藝更加科學合理。數控工藝施工之前，要充分分析加工零件圖，提高數控機床的工作效率，將所有的錯誤提前找出，避免數控機床按照錯誤的指令運行引發各種事故。

2.2 過程控制

過程控制是PLC可編程控制器的重要應用方向，在PLC投入運行后，需要對整個設備的運行狀態進行全方位分析，同時內置信號接收裝置對存入的運行區進行處理，為后續工作做好準備工作，用戶還需要從存儲器中快速讀取有關程序內容。同時設計自動化指令，對邏輯和運算結果進行快速處理，將最終的輸出形態或者輸出寄存器中的數據進行傳遞，如此循環往復，能夠確保控制工作的快速執行。在電氣輔助系統之中運用順序控制，提高自動化控制的水平，將PLC技術應用在電氣自動化控制之中，保證工藝流程實現單向控制。同時也可以增強生產過程的整體協調性，使得電氣設備自動化控制效果大幅度提高。PLC技術在公路交通系統自動化應用，可以根據交通線路特點研發適用PLC技術管理指揮系統，還可以將PLC技術系統有機結合，形成全自動化的柔性裝配生產線，滿足交通運輸線路的發展要求。城市公交系統能夠解決人們出行問題，同時也能達到節能降耗保護環境的效果。傳統的交通控制系統很難適應交通秩序立交橋復雜化的趨勢。利用PLC技術能夠形成PLC型交通信號控制系統，極大的提高了對交通系統發展的適應能力，因為PLC控制系統的外部環境適應能力強，具有豐富的定時資源，能夠對城市交通發展進行漸進式信號控制，還可以對岔路口進行自動控制。

2.3 數據處理

在PLC技術運行中能夠對數據進行快速的邏輯計算、函數計算和矩陣計算，保證數據之間的快速轉換與傳輸，還能夠對數據進行查詢排序，加強數據的分析處理工作，確保數據處理的智能化水平，還可以對數據處理力度進行控制，對于執行數據的排列打印、傳輸發揮重要的作用。隨著我國人民群眾的生活質量顯著提高，促進我國汽車行業的快速發展。數控技術應用在汽車加工制造產業中能夠代替復雜重復的人工勞動，提高汽車組裝效率，還使汽車生產實現精細化發展，數控技術的激光檢測也對閥座輪軸等尺寸進行全面測量，確保汽車生產制造的精度得以提升。

產業組織應學會在機電一體化生產系統中敏感地使用PLC技術，通過這種方式全面控制設施運營，生成特定數據，確保機電設施的順利運行。目前，社會上的人們越來越重視PLC過程，這使操作控制性能更強，機械設備的使用范圍更廣。在物理操作的指導下，可以最大限度地實現產業組織組裝的目的。同時，PLC工藝具有較強的抗沖擊性能、可靠性和高效率，因此在工業生產系統中起著重要的作用。另外，在磁選機上使用PLC操作控制技術，可以大大提高機電設備的穩定性和安全性，為磁選機的平穩運行和操作穩定性奠定非常堅實的基礎。在工業生產機構中，PLC技術在機電一體化生產系統中起著不可缺少的作用。在硬件設計和開發過程中，產業組織應盡最大努力選擇有保障的硬件創新過程，選擇科學合理的制造商生產的原材料。同時，在機電一體化生產系統中，應在利用PLC流程中使用大部分成熟技術，以確保產業組織PLC流程運行的安全性和穩健性，并滿足生產系統生成的要求。PLC具有可靠性高、穩定性強的優勢，能夠在工業控制領域發揮非常重要的作用，例如將PLC引入磁選機中增強電氣設備的整體運行效果，保證設備安全穩定運行，有效減少故障幾率的發生。通過專用的運動控制模塊，可以保證執行機構和位置傳感器連接更加的規范，實現直線運動和圓周運動的合理控制，降低能源資源消耗。

2.4 網絡通信

PLC工藝還主要利用于機電一體化生產體系的通信模塊之中，其主要是以外部通信設備和內部通信設備為基礎，來開展數據的傳輸，并且其已經在經濟快速發展的今天取得了很好的成效，使得我國社會中的大部分國民對其都有著一定的重視程度，并且有著一定的認知。在現階段的邏輯把控體系中，都部署有數據傳輸接口，可以飛速的達成通信目的，使得通信變得便捷化。

2.5 機械設計

在工業機械制造時設計是非常關鍵的環節，也是提高質量的重要基礎PLC技術能夠使得傳統生產過程發生改變，同時也能夠促進工業機械設計質量得到有效提高，尤其是對設計防護裝置、傳動裝置和自動排屑裝置中的防護效果，能夠提高生產的整體質量。目前PLC技術主要采取全封閉或者半封閉的形式，減少人為干預，也無需人工實時控制，就能夠根據不同的生產環境進行自動處理，避免飛屑飛出，提高了整個系統安全性，也可以優化生產環境。自動排屑裝置還能夠對生產中產生的大量碎屑進行及時清理，避免碎屑進入機械內部而導致系統運行受到損失。在傳動系統中可以分為主傳動和進給傳動，傳統模式主要機械或電氣系統進行協調處理，PLC技術能夠使得兩者相互分隔，使得運動效果更佳，增強整個系統控制的質量與水平。

2.6 自動控制

自動控制作為PLC機電一體化技術的重要組成，智能控制能夠對整個數控機床系統進行全面設計，但設計的原理基本相同，能夠發揮出協同效應，最終對數控機床進行全自動化控制。在實際操作時，需要按照工作參數進行快速調整，工作人員還能夠對相關的數據質量進行變更，使得通訊系統轉向單片機系統來進行數據信息的準確查找，也能夠向執行構件傳遞更改命令，對參數進行快速調節，利用輸出系統能夠使得數據參數更改更直觀地呈現，為工作人員提供準確的參考依據。在此期間需要進行快速高效的運轉，根據國內PLC機電一體化技術的具體應用情況進行判斷，使得整個機床運轉更加安全，避免因為振動而導致機械制造的準確性受到干擾，提高生產質量的控制效果。

3 ?結語

隨著機電一體化系統的快速發展，能夠使得工業生產規模不斷擴大，但與此同時也會導致人工操作難度增加。運用PLC技術能夠有效簡化復雜的計算邏輯控制，優化生產結構，減少生產成本，取代人工操作，提高機電設備的運轉性能，減少機電設備控制和維護的次數，滿足機電設備的實際需求。

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作者簡介：付秀蓉（1987-），女，山東德州人，工程師，研究生，研究方向為機械制造及其自動化;宗成龍（1987-），男，河北邢臺人，中級職稱，碩士研究生，研究方向為機械設備制造;丁博（1980-），男，四川德陽人，中級工程師，本科，研究方向為機電一體化。