PLC在机电一体化生产系统中的运用

PLC 在机电一体化生产系统中的运用

夏碧辉 沈可明

火箭军 工程大学 陕西 西安 710038

摘要：二十一世纪的到来，我国社会经济不断发展，PLC能够有效改善控制开关和通信技术等方面的问题，能够通过不断的发展创新，使PLC技术在机电一体化生产过程中广泛的应用。在将PLC技术除外后，同样的机电一体化生产系统和生产技术也被各个企业应用到目前的生产中，如此不仅有效地提高了企业的生产效率，而且也提高了生产质量。但是因为机电一体化的生产系统是一个完整的逻辑系统，所以这个时候就应该及时对系统进行操控，以此来确保系统的稳定性。

关键词：PLC技术；机电一体化；生产系统

引言

运用PLC技术往往能够更好的帮助生产企业，提高工厂的生产效率，也能够对工厂现有的控制体系进行全面的完善与优化，从而在提高控制效果的同时能够提高产品的生产质量和生产效率。所以，对于我国当前的企业而言，或者说生产厂家而言，对于PLC技术的应用将会直接影响到当前生产系统所具备的生产效益。

1PLC与机电一体化的理论概述

PLC是可编程逻辑控制器的简称。可以利用可编程的存储器，对内部程序进行存储、逻辑运算、控制以及定时、计数等。通过指令执行可以对机械生产过程进行控制，大大提升了生产效率与质量。可编程逻辑控制器具有显著的功能。第一，可以进行步进控制。表现为下一工序在上一工序实现之后进行开展。简而言之，进行步进控制，即可以控制顺序，在上一工序完成之后，立刻进行下一工序开展，保证工序的有效连接，确保工序顺序的合理恰当性，确保工作的有序开展。第二，限时控制。可编程逻辑控制器可以对定时器进行限时控制，设置限时数量可以高效便捷的进行限时控制，还可以进行随意的调用以及改动，具有较强的灵活性。第三，条件控制，可编程逻辑控制器可以对逻辑运算指令进行设置，因而可以对继电器进行串并联，串联、并联或者并串联等相关处理，有效进行控制，发挥重要的作用。第四，通信联网设置。随着信息技术的发展，与网络进行连接，可以实现远程操控，可以构成分布式控制网络，有效进行分散控制以及集中管理。机电一体化发展迅速，呈现出显著的优势。机电一体化的发展趋势逐渐明朗，呈现出智能化、网络化、模块化以及绿色化发展，下面从这几个方面进行详细的阐述。第一，智能化。智能化成为一种发展趋势，通过智能化发展可以实现发展的微型化以及系统化，既可以突出系统性特征，又可以使体积更小，活动更加灵活，耗电量更低，凸显出显著的优势。第二，绿色化，绿色化是指遵循时代的发展要求，促进机电一体化产品的绿色化，既要保证避免对生态环境造成较大的不利影响，又需要确保机电一体化产品是绿色的，可以被回收利用。第三，网络化。进入网络时代后，网络技术影响巨大，机电一体化也呈现出网络化趋势，获得长足的发展。第四，模块化。模块化主要指提升产品研发速度，扩大生产规模，根据现实需求制定一系列标准，保证匹配性，确保工作的有效开展。

2PLC技术系统的设计内容

2.1在硬件上PLC的设计

在PLC系统的硬件方面，对于PLC技术系统的设计，排在第一位需要考虑的是所选PLC设备的型号，在对型号进行选择时，最关键的是需要考虑两个问题：首先是所选择的硬件型号能否满足需求，其次是所选择硬件结构是否合适。最常见的是，PLC的类型主要分为整体式和模块式，然后根据不同的需求来选择相应的结构，企业应根据自己的条件选择相应的设备。如果企业需要长期进行加工和生产大批量的产品，那么可以推荐选择相对统一的设备，如此能够达到整洁统一的目的，便于日后进行集中的管理和维护，能够非常高效的提高生产效率。接下来，设计I/O端口，根据自身的实际情况确定端口数量。另外，在实际的应用中，开关大小和智能运行应符合自身情况，其他操作不宜产生过多，以免给系统硬件造成损伤。

2.2软件部分设计

软件部分设计主要应用在PLC的控制方面，最为关键的就是软件的编程设计，这对于应用在实际操作中是非常重要的。而软件设计的关键，就在于程序员需要对程序进行设置的编译功能，使其接收的信息可以完美地转换为计算机可识别语言，比如二进制码等。而在实际应用中，应用最多的就是“图解法”，因为其可以将需要的控制操作，都通过数据显示的方式呈现出来，并且图解法有很多分类，比如逻辑流程、梯形、时序流程图等方法。

3PLC的发展方向及在机电一体化中的应用

3.1转变单一的开关方式

我国在20世纪80年代末采用的主要以机械开关为主的逻辑装置，而在引进PLC装置后，逐渐将PLC作为继电模块的新型处理装置。在实际运用中，PLC在开关逻辑中有很强的优势体现，比如，在工业设备的阀门上有很好的控制作用。另外，许多工业企业将逻辑调控器、管理注塑机等与PLC系统综合装置起来，一方面可以提高生产数据的处理速度能力，另一方面可以提高处理数据的精确程度。

3.2开关逻辑控制

与传统继电器装置相比而言，PLC具有结构可变性、程序可编辑性、控制形态灵活性等诸多特征。因此，在PLC机电一体化生产系统运行过程中，可根据工业现场实际情况，设备控制需求而对PLC程序进行个性化编辑，灵活切换各种逻辑运算方式与开关控制模式。例如结合系统实际运行情况，切换调控延时、组合、固定顺序等多种逻辑程序。在某生产型企业运行过程中，PLC系统逐渐对机电一体化生产系统中所构建继电器系统加以取代，结合系统运行情况以及实际生产情况对运输带、冲床等设备下达各项逻辑控制指令。此外，PLC在电磁阀控制、机床数控等领域中也得到了广泛普及应用，有效提高了机电一体化生产系统的运行稳定性、逻辑运算效率及质量。以PLC在CNC基床控制系统中的应用为例，由于系统本身具有良好数据处理能力以及图形显示能力。因此对PLC可编程逻辑控制器的应用，实现了对逻辑任务完成效率以及质量的优化提升，在短时间内即可快速完成逻辑处理任务，且对系统运行效率与稳定系数提供有力保障。

3.3运动控制应用

PLC在机电一体化生产系统当中的低点应用就是在整个生产系统中运动控制进行有效应用。简单来讲，机电一体化技术与PLC技术进行有效的结合使用，可以满足当前整个生产系统的运动控制目标。当生产系统其内部运用plc进行控制时就能够保证设备有效的实现圆周运动以及直线运动。而在PLC技术并未进行有效应用之前，机电一体化要想实现以上的运动控制目标往往都需要借助很多辅助的设备，而其中在进行使用时最重要的一个辅助设备就是传感器。通过传感器可以实现设备之间的有效配合，但是相对麻烦，但运用PLC技术之后，运动控制工作开展相对简易，只需要在PLC。内部程序编制过程当中，设计专门的程序模块就可以对系统进行控制，使系统产生运动控制功能。

结束语

综上所述，PLC技术应用广泛，在机电一体化生产系统中具有较好的应用效果，不仅可以对机电一体化生产系统进行控制，还可以提升机电一体化生产系统的效率以及生产质量，在机电一体化生产过程中发挥着重要的作用，因而，现阶段PLC控制系统在机电一体化生产中得到了认可以及推广。随着PLC技术的不断完善，一定会在机电一体化领域进行进一步的研究拓展，在机电一体化生产系统中发挥更加重要的作用，创造更加巨大的价值。

参考文献

[1]王艳蓉，周小琴，杨艺.基于机电控制系统的自动控制一体化设计[J].技术与市场，2020，27（11）：92+94.

[2]贾刘旭.PLC在机电一体化生产系统中的运用研究[J].建材与装饰,2019(29):199-200.

[3]吴玉莹.PLC与触摸屏在CA6140车床控制线路改造中的应用[J].电子世界，2020（20）：188-189.