PLC技術背景下機電一體化控制系統的應用

王文琦

(蘇州工業(yè)職業(yè)技術學院，江蘇 蘇州 215104)

1 PLC技術分析

PLC技術最早誕生于20世紀60年代的美國，誕生伊始，便替代了傳統的繼電器，在工業(yè)控制、汽車生產等領域中得到了廣泛應用，隨著微控制器的完善，PLC具有了更多的技術優(yōu)勢，在大規(guī)模集成電路誕生后，PLC也得到了新的創(chuàng)新，數據處理能力得到了顯著增強。PLC在運作方式上，與計算機相似，只要利用編寫程序執(zhí)行指令，掃描用戶程序后，就可以獲取相關信息，其工作步驟包括“輸入采樣”、“輸出刷新”、“用戶執(zhí)行”3個層面，在數據信息錄入后，會被儲存到相應位置，錄入、采樣完成后，即可進入執(zhí)行環(huán)節(jié)，對用戶程序逐一掃描、刷新，借助驅動電路，即可完成輸出。在PLC技術運用相關實踐中，PLC技術會受到環(huán)境方面產生的影響，同時會體現出多種多樣的差別，具體需要根據應用場合來設計。

2 PLC技術背景下機電一體化控制系統的應用

2.1 控制功能設計

PLC技術在機電一體化控制系統中的應用首要步驟，便是控制功能的設計。設計環(huán)節(jié)，需要首先關注系統的實用性，一般情況下，PLC技術為下位機，PLC技術編程方式簡單、實時性強、控制方便，可以顯著提升系統的實時性。在機電一體化系統中，控制功能是通過對工位主軸來完成調節(jié)，現代化的工業(yè)生產，對調節(jié)精度的要求非常高，從具體設計上，可以將運動控制卡作為控制對象和輸出繼電器。如在PLC發(fā)出前進指令時，上機位就會執(zhí)行相應的掃描程序，調節(jié)運動控制的函數控制主軸繼續(xù)前進，在復位之后，主軸停止運行，整個運動過程中，均是由PLC技術來負責控制，相互之間可以互鎖控制。在這一過程中，需要將中間繼電器觸點串聯起來，將其連接至動作梯形圖，這樣即可讓主軸來前進動作，保證各個工位狀態(tài)都處于正常運行過程，有效提升了系統的控制穩(wěn)定性。

2.2 數控控制功能設計

工業(yè)化在不斷發(fā)展過程中，位置控制是不可缺少的一項重要內容，其會對工業(yè)發(fā)展的水平產生直接影響。在控制運動模式下，生產系統設備需要利用數控功能來進行加工，數控功能需要借助上位機來讀取加工代碼，再將其傳遞至下位機，再由下位機來執(zhí)行動作。在數控控制功能上，包括4個步驟，即“系統初始化”、“數控控制代碼的讀取與譯碼”、“發(fā)送動作指令”、“PLC完成動作”。相較而言，數控控制系統能夠滿足數據初始化，并為PLC來發(fā)送指令，PLC與下位機能夠控制生產系統、伺服電機運動，發(fā)送指令，與上位機來共同完成任務。在具體的數控加工時，需要讀取數據代碼，在完成代碼讀取和譯碼后，即可完成工位動作。

2.3 自動控制與監(jiān)控設置

近年來，在科學不斷進步，現代化信息技術快速發(fā)展的背景下，逐步提高了PLC技術的功能性。在機電一體化生產系統中，自動控制與監(jiān)控系統也是其中的重要組成，在設置自動控制系統時，既要考慮到數控控制要求，還要滿足流程控制的要求。在具體操作時，除了代碼控制，其他部分都需要進行程序化處理，在應用PLC技術時，即可實現對設備的自動控制，在具體操作時，需要先構建功能順序圖，再借助變成方式來獲取梯形圖，在這一環(huán)節(jié)中，是由PLC來完成相應任務，在數控加工時，自動控制程序即可執(zhí)行工作。通過監(jiān)控系統，能夠對一體化生產中各個工位的傳感信號、輸出信號進行實時監(jiān)控，這主要通過自動控制系統來完成，打開界面按鈕后，輸入代碼，點擊開始按鈕時，設備即可進入自動運行狀態(tài)，在生產過程中，能夠將相應的代碼實時顯示出來。

3 結語

在科學技術快速發(fā)展的背景下，PLC控制系統逐步朝著小型化的方向發(fā)展，PLC集成控制系統的小型化既可以增強其控制功能，在一定程度上又可以減少能源的消耗。在機電一體化生產中，PLC是一個關鍵技術，對于機電一體化生產的改革起著重要的意義和作用，也進一步推進了工業(yè)化發(fā)展。目前，我國PLC技術在機電一體化生產中的應用已經取得了突破性進展，但是相較而言，與發(fā)達國家還存在一定的差距，在未來階段下，需要加強對現有技術的研究，創(chuàng)新機電生產模式，從而充分發(fā)揮出PLC技術在機電一體化生產中的作用和效益。