機(jī)械工程與自動(dòng)化中PLC技術(shù)的應(yīng)用

摘 要：可編程控制器（PLC）具有執(zhí)行邏輯操作、定時(shí)、順序控制等面向用戶的指令的功能，是機(jī)械工程和自動(dòng)化的核心技術(shù)。與傳統(tǒng)的機(jī)電控制技術(shù)相比，PLC技術(shù)靈活、高效、可靠。它能靈活地響應(yīng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，分析具體問題。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)物質(zhì)產(chǎn)品的需求也在不斷變化。工業(yè)生產(chǎn)正面臨變化。機(jī)械生產(chǎn)逐漸取代了手工生產(chǎn)。在此基礎(chǔ)上，PLC控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，使機(jī)械的控制更加安全高效。

關(guān)鍵詞：機(jī)械工程;自動(dòng)化;PLC技術(shù);應(yīng)用

一、 PLC技術(shù)概述

PLC是基于傳統(tǒng)的繼電器觸點(diǎn)控制技術(shù)。通過微處理器的應(yīng)用，可以有效地避免該技術(shù)的高能耗、低能耗的缺點(diǎn)，而且不需要專門的計(jì)算機(jī)編程語言。該指令格式簡(jiǎn)單，易于調(diào)試，可廣泛應(yīng)用于機(jī)械工程電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。另外，PLC的存儲(chǔ)區(qū)是可編程的，可以根據(jù)自動(dòng)控制系統(tǒng)的指令信息完成相應(yīng)的邏輯運(yùn)算?？刂破骺梢远啻螔呙璨呙杞Y(jié)果傳送給執(zhí)行模塊，CPU可以循環(huán)執(zhí)行程序。在采用PLC技術(shù)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，只有輸入口和輸出口兩種連接口?？刂颇繕?biāo)是通過調(diào)整存儲(chǔ)器程序來實(shí)現(xiàn)的。

隨著工業(yè)需求的變化，PLC技術(shù)體系不斷不完善。例如，基本性能得到增強(qiáng)?？垢蓴_是PLC控制系統(tǒng)的基本性能。結(jié)果表明，采用隔離變壓器屏蔽干擾源或在電源處設(shè)置LC濾波電路，可以有效地提高系統(tǒng)的抗干擾能力，從而避免電磁場(chǎng)等的干擾。

二、 PLC技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

PLC技術(shù)是以繼電器觸點(diǎn)控制技術(shù)為基礎(chǔ)的。它以微處理器為主，避免了PLC技術(shù)能耗高、容量小的缺點(diǎn)。操作員不需要設(shè)計(jì)專門的計(jì)算機(jī)編程語言。說明簡(jiǎn)單易操作，開發(fā)空間很大。同時(shí)，還可以對(duì)PLC的存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行編程，根據(jù)自動(dòng)控制系統(tǒng)的指令信息進(jìn)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算。與傳統(tǒng)的繼電器接觸控制技術(shù)相比，PLC技術(shù)具有以下特點(diǎn)。

（一）靈活性強(qiáng)

當(dāng)PLC技術(shù)應(yīng)用到具體工程中時(shí)，如果需要修改工藝流程，可以直接修改工藝對(duì)應(yīng)的內(nèi)部程序，而不必改變外部接線。然而，與傳統(tǒng)的繼電器接觸控制技術(shù)相比，PLC技術(shù)接觸的機(jī)械設(shè)備更加困難和靈活。

（二）可靠性和抗干擾能力較好

當(dāng)PLC技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械工程中時(shí)，控制系統(tǒng)中的許多開關(guān)都是借助于非接觸半導(dǎo)體電路來完成的。在一定的硬件和硬件使用措施上。這種設(shè)計(jì)將使機(jī)械系統(tǒng)在使用中具有更好的可靠性和抗干擾能力，也有助于維護(hù)安裝現(xiàn)場(chǎng)的穩(wěn)定性。

（三）操作簡(jiǎn)單，通用性較高

目前，大多數(shù)應(yīng)用的PLC技術(shù)都能實(shí)現(xiàn)程序語言的相互轉(zhuǎn)換。操作員不需要再翻譯了。也就是說，他們只需要使用常用的語言編寫代碼。之后，他們可以在翻譯語言功能轉(zhuǎn)換的應(yīng)用程序中翻譯其他語言，這使得操作更加容易。同時(shí)，PLC的安裝調(diào)試相對(duì)簡(jiǎn)單，布線數(shù)量也較少，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了工作效率。此外，國際上已有PLC國際標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，增強(qiáng)了PLC的通用性。

三、 PLC技術(shù)在機(jī)械工程的應(yīng)用

（一）生產(chǎn)自動(dòng)化控制

1. 靈活的自動(dòng)化技術(shù)

柔性自動(dòng)化技術(shù)是PLC技術(shù)中的一種常用技術(shù)。這項(xiàng)新技術(shù)主要基于計(jì)算機(jī)信息技術(shù)。在應(yīng)用中，不僅有助于實(shí)現(xiàn)操作技術(shù)的自動(dòng)化，而且在確定加工目標(biāo)的前提下實(shí)現(xiàn)智能化操作。目前，柔性技術(shù)作為機(jī)械工程技術(shù)的重要類型，與信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)設(shè)備和機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)相結(jié)合，提高了機(jī)械工程裝備的優(yōu)勢(shì)，對(duì)機(jī)械制造業(yè)的進(jìn)步具有重要意義。它不僅可以在很大程度上提高生產(chǎn)的數(shù)量、質(zhì)量和效率，而且可以降低生產(chǎn)成本，幫助企業(yè)獲得更多的產(chǎn)品效益。

2. 綜合自動(dòng)化技術(shù)

集成技術(shù)主要是指對(duì)現(xiàn)階段所使用的信息技術(shù)的不斷改進(jìn)，以提高機(jī)械制造的具體化程度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造中各種相關(guān)技術(shù)和信息的有效集成，促進(jìn)機(jī)械生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大，提高設(shè)備集成能力。這也是集成技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，使其在機(jī)械工程中的應(yīng)用更加普遍。此外，集成技術(shù)還包括數(shù)據(jù)庫集成、工業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和質(zhì)量體系工程等多個(gè)方面。在這些方面，集成技術(shù)可以發(fā)揮一定的優(yōu)勢(shì)，但現(xiàn)階段，集成自動(dòng)化技術(shù)主要應(yīng)用于機(jī)械工程產(chǎn)品的開發(fā)、生產(chǎn)和控制領(lǐng)域。

3. 智能自動(dòng)化技術(shù)

智能自動(dòng)化技術(shù)是指利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和人工智能技術(shù)進(jìn)行過程仿真，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的自動(dòng)分析和采集。該技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了機(jī)械智能操作水平，而且促進(jìn)了綜合自動(dòng)化控制技術(shù)的進(jìn)步。如果將其應(yīng)用于機(jī)械工程，可以將集中技術(shù)的優(yōu)勢(shì)融入機(jī)械制造過程，不僅提高了機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)過程的自動(dòng)化監(jiān)控，而且降低了人力成本的使用，降低了企業(yè)的人力資本投入。此外，利用智能技術(shù)識(shí)別神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)信息，不僅可以保證智能技術(shù)在識(shí)別過程中的適應(yīng)性，而且可以及時(shí)、快速地解決各種突發(fā)事件，提高機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

（二）控制邏輯運(yùn)算

將PLC技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械工程自動(dòng)化生產(chǎn)與控制時(shí)，相應(yīng)的工藝裝置可以看作是二進(jìn)制開關(guān)，通過適當(dāng)?shù)倪壿嬤\(yùn)算，可以對(duì)機(jī)械工程生產(chǎn)中的應(yīng)用設(shè)備進(jìn)行精確的控制。同時(shí)，PLC技術(shù)在機(jī)械自動(dòng)化工程生產(chǎn)中的應(yīng)用，可以借助開關(guān)量大小和數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)對(duì)開關(guān)量的有效控制，從而實(shí)現(xiàn)邏輯操作控制，提高機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用效率。另外，由于采用PLC技術(shù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算控制，該技術(shù)還具有采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)的功能，使得PLC技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于金屬冶煉、食品加工等制造業(yè)。

四、 結(jié)語

當(dāng)今社會(huì)是一個(gè)工業(yè)化與信息化相結(jié)合的新社會(huì)。機(jī)械工程自動(dòng)化是工業(yè)發(fā)展的最新應(yīng)用，是制造業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)。隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械工程自動(dòng)化已逐漸取代人工勞動(dòng)，降低了人工操作成本，節(jié)約了人力、財(cái)力和物力，提高了生產(chǎn)效率。因此，我們應(yīng)該充分利用PLC技術(shù)，深刻理解和熟悉PLC技術(shù)在自動(dòng)控制邏輯操作和系統(tǒng)控制中的應(yīng)用，強(qiáng)化設(shè)備性能，從而實(shí)現(xiàn)更多的自動(dòng)化生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

張亮，沈陽盛西爾科技發(fā)展有限公司。