PLC 在機(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

牛利松，田 通，焦春來

（沈陽君豐消防電子設(shè)備有限公司，沈陽 110044）

PLC 的全稱是可編程邏輯控制器，是一種數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)，是專門為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用設(shè)計的。起源于美國的汽車工業(yè)，美國的汽車工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的迅速發(fā)展促進(jìn)了PLC 的起源產(chǎn)生，到了20世紀(jì)70年代，又將微處理器引入到可編程邏輯控制器中，使其增加了運算和數(shù)據(jù)傳輸處理等功能。這樣可編程邏輯控制器就完成了真正意義上的工業(yè)控制裝置，具備計算機(jī)的特征。

1 PLC 的設(shè)計特點

PLC 從產(chǎn)生到發(fā)展這個功能由弱到強(qiáng)的過程中實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，由接線邏輯發(fā)展到存儲邏輯，應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展的也越來越廣泛。那么PLC 有什么設(shè)計特點呢？

1.1 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)

PLC 由于采用大規(guī)模的現(xiàn)代集成電路，高可靠性能是電氣控制的關(guān)鍵所在，與系統(tǒng)相比，電氣接線以及開關(guān)觸點已減少到極小，所以系統(tǒng)故障率也就大大降低了。除此之外，PLC 還有故障自我檢測功能，一旦發(fā)生故障可及時發(fā)出警報信號。這樣整個系統(tǒng)的可靠性極高。

1.2 配置齊全，功能完善，適應(yīng)性強(qiáng)

隨著PLC 不斷發(fā)展壯大，到今天，已經(jīng)形成了各種功能齊全完善的系列化產(chǎn)品，具備完整的數(shù)據(jù)運算功能，增加了應(yīng)用領(lǐng)域的范疇，各個方面的應(yīng)用都變得十分容易。

1.3 簡單易學(xué)，易學(xué)易用

PLC 是面向生產(chǎn)工業(yè)的工控設(shè)備，接口簡單容易，對于一些不懂計算機(jī)或者不熟悉電子電路的從事人員都提供了最方便便捷的學(xué)習(xí)使用的途徑。

2 機(jī)電一體化系統(tǒng)

機(jī)電一體化是由機(jī)械本體、動力驅(qū)動、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感測試部分、控制及信息處理部分，這些組成要素內(nèi)部極其之間，形成通過接口耦合來實現(xiàn)運動傳遞、信息控制、能量轉(zhuǎn)換等有機(jī)融合的一個完整系統(tǒng)。

機(jī)電一體化的發(fā)展促進(jìn)了生產(chǎn)機(jī)械的出現(xiàn)和發(fā)展，使得生產(chǎn)機(jī)械更加智能化、自動化。從生產(chǎn)效率上來講，大大改善了效率低下的缺點，降低了人工成本低的同時又使得生產(chǎn)向標(biāo)準(zhǔn)化、目標(biāo)化方向進(jìn)步發(fā)展?，F(xiàn)在機(jī)電一體化中應(yīng)用的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)主要有機(jī)械技術(shù)、傳感及檢測技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、接口技術(shù)等[1]。

3 PLC 在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

PLC 在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用可以說極其廣泛，控制系統(tǒng)的多個環(huán)節(jié)都能可見PLC 的控制應(yīng)用。以下就從幾個重要的環(huán)節(jié)來探討一下PLC 的具體應(yīng)用方面。

3.1 在運動控制中的應(yīng)用

運動控制系統(tǒng)是一門有關(guān)如何對物體位置和速度進(jìn)行精密控制的技術(shù)，典型的運動控制系統(tǒng)由三部分組成：控制成分、驅(qū)動成分以及執(zhí)行成分。

PLC 在運動控制中的應(yīng)用是最為基礎(chǔ)性的廣泛應(yīng)用，一般的PLC 還開發(fā)了有NC 單元，運動單元?？蓪崿F(xiàn)點位控制，控制曲線插補(bǔ)、曲線的運動。

3.2 在開關(guān)邏輯控制中的應(yīng)用

PLC 控制開關(guān)量的能力是非常強(qiáng)的，所控制的出入點數(shù)，非常之多。加之聯(lián)網(wǎng)功能，對點的數(shù)量不受限制。同樣PLC 所控制的邏輯問題也可以是多種多樣的，組合的、時序的、延遲的等等，基本上都可以控制。由于PLC 的硬件是可變的，軟件是可以編寫的，所以用于控制時，非常靈活方便。甚至可以編寫多套多程序，用于不同的控制程序或者模式。根據(jù)工況不同隨時調(diào)整轉(zhuǎn)變多種多狀態(tài)來適應(yīng)不同工作需求。

3.3 在數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用

PLC 在數(shù)字量的控制上采集上也是非常強(qiáng)大，隨著PLC 不斷的發(fā)展，現(xiàn)在的數(shù)據(jù)儲存能力越來越強(qiáng)大，基本上可以滿足企業(yè)用戶對數(shù)據(jù)處理的需求。PLC 同樣也是基于計算機(jī)的相關(guān)技術(shù)，并逐漸完善和發(fā)展，對于數(shù)據(jù)量的控制可以說駕輕就熟。甚至可以行數(shù)進(jìn)字行控運制動提單供元了的巨新大開的發(fā)便，利編[2制]。相關(guān)語言，為更好地用PLC 進(jìn)

3.4 在過程控制中的應(yīng)用

PLC 在機(jī)電一體化過程中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在對溫度、壓力和流量等模擬量的閉環(huán)過程控制。作為專門為工業(yè)生產(chǎn)編制控制的計算機(jī)，PLC 可以編寫各種控制語言，完成有效的閉環(huán)控制，這在機(jī)電一體化中有著非常廣泛的應(yīng)用[3]。

3.5 模擬量的控制

像上述提到的如溫度、流量、壓力、速度等，這些有許多可連續(xù)持續(xù)變化的量，統(tǒng)稱模擬量。像電流這樣不可控的模擬量極其不穩(wěn)定，隨時可能就會發(fā)生變化，所以要想對這些變化的不穩(wěn)定的模擬量進(jìn)行控制，不借助PLC 的話將是非常困難的一件事。而PLC 通過編寫相關(guān)的控制語言，可以實現(xiàn)對模擬量的控制，這使得整個工業(yè)化生產(chǎn)系統(tǒng)更加可控便捷。

3.6 通信以及聯(lián)網(wǎng)

在信息化大時代的背景下，自動化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的也同樣迅速，隨著計算機(jī)控制的廣泛應(yīng)用發(fā)展，PLC 控制器通信包含控制器間的通信以及與其他智能設(shè)備間的通信。緊跟時代科技的發(fā)展，PLC 勢必也同樣具備了通信功能和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，具備通信接口是十分有必要的[4]。

4 結(jié)束語

經(jīng)濟(jì)生活和科學(xué)技術(shù)都飛速發(fā)展的今天，各種新研發(fā)的技術(shù)程序，被逐漸應(yīng)用到越來越廣泛的領(lǐng)域當(dāng)中，尤其是生產(chǎn)工業(yè)，是關(guān)乎國民經(jīng)濟(jì)的重要產(chǎn)業(yè)。各行業(yè)各企業(yè)的競爭趨勢也越來越明顯。如何在新時代下提高生產(chǎn)效率，實現(xiàn)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化，是更多企業(yè)傾向發(fā)展的目標(biāo)。若想在競爭十分嚴(yán)峻的濟(jì)現(xiàn)象下存活下去，就要勢必摒棄舊的傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，加入創(chuàng)新的科學(xué)技術(shù)來加持，才能真正提高生產(chǎn)效率，節(jié)省人工消耗，并且提高整體生產(chǎn)水平。PLC 在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用就是創(chuàng)新科學(xué)技術(shù)的大力提倡，并確實達(dá)到了一定的成效，提升了效率。在改善生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量的同時，又給整個機(jī)電生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展新上了一個臺階。