PLC在機電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

田威

摘? 要：編程控制器是一種以計算機為核心的特殊控制系統(tǒng)，它在現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展中占有舉足輕重的地位，并在不斷地改進和發(fā)展。因此，有必要對PLC可編程邏輯控制器在機電一體化生產(chǎn)中的應(yīng)用進行深入的研究。這既能推進機電一體化生產(chǎn)體系的發(fā)展，又能促進PLC技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞：PLC;機電一體化;生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)用

前言：

在經(jīng)濟飛速發(fā)展的同時，現(xiàn)代科技也得到了飛速的發(fā)展，技術(shù)的革新也在不斷地推進著工業(yè)的發(fā)展，從而推動了工業(yè)革命。隨著科技的飛速發(fā)展，機電一體化技術(shù)日趨成熟，PLC技術(shù)也日趨完善，PLC在機電一體化生產(chǎn)中的應(yīng)用將會起到舉足輕重的作用，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。現(xiàn)通過對PLC的設(shè)計含義和原理的探討，對機電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)進行了深入的分析和論述。

1PLC的理論概述

1.1PLC定義

PLC是可編程邏輯控制器的縮寫。可編程內(nèi)存用于存儲，邏輯操作，控制，定時，計數(shù)等。采用指令實現(xiàn)，實現(xiàn)了對機械制造工藝的控制，提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。可編程控制器的作用是巨大的。第一，可以進行分步的操作。表現(xiàn)為執(zhí)行下一個步驟，完成上一個步驟。簡單來說，就是進行分步控制，也就是可以在前一道工序結(jié)束后，立即進行下一道工序，以保證各道工序之間的銜接，保證各道工序之間的合理、適當(dāng)，從而保證工作的順利進行。第二個是時間限制。可編程控制器能對計時器進行時間限制，設(shè)定時間限制的次數(shù)可以有效方便地進行，而且可以任意調(diào)用和修改，靈活性很大。第三是條件控制，它能設(shè)定邏輯操作命令，因此能對繼電器進行串并聯(lián)、串聯(lián)等操作，從而實現(xiàn)對繼電器的控制。第四，建立通訊網(wǎng)絡(luò)。

1.2主要應(yīng)用特征

目前，大部分PLC的核心是一臺單片微機，該系統(tǒng)的工作性能比較穩(wěn)定，發(fā)生各種故障的幾率很低，并具備相應(yīng)的保護和自檢功能。相對來說，PLC具有更完善的功能配置和結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)現(xiàn)場信號，直接將各種設(shè)備和設(shè)備連接到一起。與常規(guī)的配置繼電器比較，PLC設(shè)備的各個控制命令都是通過編程實現(xiàn)的，并且具有很高的運行效率。PLC 的程序設(shè)計一般采用梯形圖和對應(yīng)的指令語句，而傳統(tǒng)PLC的指令語句一般為16個。

2機電一體化的理論概述

機電一體化發(fā)展迅猛，具有明顯的優(yōu)越性。機電一體化的發(fā)展趨向日趨清晰，向智能化、網(wǎng)絡(luò)化、模塊化、綠色化方向發(fā)展。第一個，就是智能。在21世紀，智能化是必然的發(fā)展方向，智能化發(fā)展可以使發(fā)展變得更精細、更系統(tǒng)化，它可以讓系統(tǒng)變得更小，更靈活，更省電，更有優(yōu)勢。第二，綠色化，這就是順應(yīng)時代發(fā)展的要求，推動機電一體化產(chǎn)品的環(huán)保，在保證不會給生態(tài)環(huán)境帶來嚴重的負面影響的同時，也要保證機電一體化產(chǎn)品的環(huán)保和循環(huán)使用。第三個是網(wǎng)絡(luò)。隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對電力系統(tǒng)的影響越來越大，機電一體化的發(fā)展也越來越快。第四個是模塊化。模塊化是指加快開發(fā)、擴大生產(chǎn)規(guī)模、針對實際需要制訂一套符合實際要求的標(biāo)準，以保證工作的順利進行。

3PLC在機電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1過程控制

在機電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)中，PLC 是一個重要的環(huán)節(jié)。在投入使用之后，首先要通過掃描設(shè)備，掌握設(shè)備的狀況和數(shù)據(jù)，然后將設(shè)備的信號存儲到映像區(qū)，以便下一步的工作。其次，用戶必須從內(nèi)存中讀取相應(yīng)的程序和內(nèi)容，并建立相應(yīng)的命令，按照指令的要求來完成，然后將邏輯和算術(shù)操作的結(jié)果輸入到系統(tǒng)中。最后，把輸出狀態(tài)或者輸出寄存器中的數(shù)據(jù)輸入到對應(yīng)的設(shè)備，如此循環(huán)，直至停止，以確保對控制工作進行有效地執(zhí)行控制命令。

3.2運動控制

在機電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)中，運動控制是PLC的重要內(nèi)容，它是最基礎(chǔ)的應(yīng)用領(lǐng)域，通過PLC的PLC可編程控制軟件來控制生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，使其運動達到自動化，從而達到機電一體化的生產(chǎn)需要。PLC作為一種新型的電力系統(tǒng)，其工作穩(wěn)定、可靠、抗干擾能力強，在工業(yè)控制領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。其次，可編程控制器具有專用的動作控制功能。

3.3數(shù)據(jù)處理

在系統(tǒng)運行期間，不斷地產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)和信息，這些數(shù)據(jù)的處理效率和運行效率之間存在著密切的聯(lián)系。在我國的工業(yè)發(fā)展中，PLC的大部分設(shè)備都具備了強大的數(shù)據(jù)處理能力，能夠滿足機電一體化生產(chǎn)的要求。PLC將根據(jù)實際操作和所生成的數(shù)據(jù)類型，采用邏輯計算和函數(shù)計算等多種計算方式，對生成的數(shù)據(jù)進行初步計算和處理。第二個是數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化。PLC設(shè)備對預(yù)處理后的數(shù)據(jù)進行快速轉(zhuǎn)換、實時傳輸、排序等工作，為以后的機電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集和分析打下了良好的基礎(chǔ)。第三個是數(shù)據(jù)的傳送。在PLC設(shè)備上設(shè)置的智能控制模塊的基礎(chǔ)上，對數(shù)據(jù)進行發(fā)送和處理，并按照所收到的有關(guān)執(zhí)行信號進行數(shù)據(jù)排列、制表打印等操作。第四個是備份的數(shù)據(jù)。在機電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)的操作中，PLC存儲器負責(zé)存儲系統(tǒng)程序和用戶程序產(chǎn)生和接收的各種信息。因此，當(dāng)機電一體化系統(tǒng)發(fā)生各種異常操作并導(dǎo)致資料遺失或損壞時，可以對其進行恢復(fù)處理，以達到對系統(tǒng)的失效程度的控制。第五個是數(shù)據(jù)防護。PLC在操作期間，可以對已有的資料進行反饋或者調(diào)整，以保證系統(tǒng)和設(shè)備的操作參數(shù)達到有關(guān)的操作要求，并根據(jù)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果，及時采取相應(yīng)的防護措施。

3.4網(wǎng)絡(luò)通信

在機電一體化系統(tǒng)運行時，必須建立與PLC等各種機械設(shè)備之間的穩(wěn)定的信息通訊，從而保證系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性和實際運行效率。在目前國內(nèi)的工業(yè)生產(chǎn)中，PLC的通訊模式有PLC與PLC之間的通訊和PLC-智能裝置的通訊。PLC與PLC之間的通訊是指PLC與PLC的各種設(shè)備間的通訊。后者是指PLC與其它智能設(shè)備的通訊。然而，在PLC的實際應(yīng)用中，一些企業(yè)還沒有正確認識和充分挖掘其通信需求和應(yīng)用價值。并產(chǎn)生了各種系統(tǒng)的操作和控制問題。因此，企業(yè)必須依據(jù)PLC 來建立一個穩(wěn)定的機電一體化的專用通訊網(wǎng)絡(luò)。

3.5開關(guān)邏輯控制

相對于常規(guī)的繼電器，PLC有很多特點，如結(jié)構(gòu)的可變性，程序的可編輯性，控制形式的靈活性。在PLC的機電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)的運作中，可以根據(jù)現(xiàn)場的具體條件和設(shè)備的要求，對PLC的編程進行個性化的編輯，實現(xiàn)多種邏輯操作和切換控制。在生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)中，PLC逐步替代了機電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)中的繼電器，并根據(jù)生產(chǎn)實際和生產(chǎn)狀況，對輸送帶、沖床等進行各種邏輯控制。另外，可編程控制器已廣泛地用于電磁閥控制、機床數(shù)控等行業(yè)，使其運行穩(wěn)定性、邏輯運算效率和品質(zhì)得到了顯著的改善。通過對 CNC基礎(chǔ)控制系統(tǒng)的PLC進行了實例分析，說明了該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和圖形顯示功能。因此，PLC的使用可以有效地提高邏輯運算的效率和質(zhì)量，使其能夠在較短的時間內(nèi)完成邏輯運算，并為系統(tǒng)的工作效率和穩(wěn)定性提供了強有力的保證。

4結(jié)束語

隨著經(jīng)濟、科技的快速發(fā)展，新的技術(shù)手段，也在不斷的被運用，特別是制造業(yè)，更是關(guān)系到整個國家的經(jīng)濟。不同產(chǎn)業(yè)之間的競爭趨勢也日益顯現(xiàn)。在新世紀，越來越多的公司都傾向于追求更高的生產(chǎn)效率和標(biāo)準化的產(chǎn)品。要想在激烈的市場競爭中生存，就必須拋棄舊有的生產(chǎn)方式，用先進的科技，提升生產(chǎn)力，降低人力成本，提升產(chǎn)量。PLC在機電一體化中的應(yīng)用，正是科技創(chuàng)新的推動，取得了一些效果，提高了生產(chǎn)效率。提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，使整個機械制造工業(yè)的發(fā)展水平更上一層樓。

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