PLC在机电一体化生产系统中的应用

PLC在机电一体化生产系统中的应用

苏喜小

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摘要：阐述PLC的结构组成和特点，PLC在机电一体化生产系统中的运用，包括在运动控制、开关逻辑、数据处理、通信网络中的应用，探讨PLC在机电一体化系统中的优化措施。

关键词：机电一体化系统，运动控制，PLC

引言

PLC是一种能够在复杂环境下稳定工作的“工业计算机”，可实现车间和单机的同一协调和控制，在各行各业都有良好的应用。此外，PLC在机电设备实时监控中具有良好的稳定性，通过编程控制就实现灵活运用。在信息技术和高精度元器件快速发展的大环境下，使得PLC控制系统的功能愈发多样化，可很好地满足各种机电设备的有效控制。基于此，开展PLC在机电一体化生产系统中的运用研究就显得尤为必要。

1  PLC的结构组成和特点

PLC是一种先进的工业控制装置，通过微处理器将自动化控制技术、计算机技术、互联网技术、通信技术等结合到一起来应用。完整的PLC系统由CPU、RAM以及各种端口共同组成，包括：通信端口、输出端口、输入端口、电源端口。

PLC自身就具有很强的抗干扰性和稳定性，相比于传统的控制技术，PLC具有更高的准确性和自动化水平。并且结构组成比较简单，方便使用和操作。例如：在机电一体化生产系统中应用PLC时，利用梯形图编程的方式，就能实现对机电一体化生产系统运行的自动化控制。操作人员经过的简单的培训后，就能上岗操作额，而且安装和使用也都比较方便，可节省后期运维工作量。

2  PLC在机电一体化生产系统中的运用

在运动控制中的应用。将PLC运用道机电一体化生产系统中，既能实现直线运动控制，也可以实现圆周和间歇式的运动控制。传统机电设备生产系统控制主要是利用位置传感器和执行结构来完成运动控制，控制精度不足，不利于生产效率和质量的提升。而通过PLC技术，通过设置专门的模块，就能实现对机电一体化生产系统运动的精细化控制，从而实现对具有运动控制功能产品的精细化生产。基于PLC的运动控制功能，在机械装配、机床切削等领域中有良好的应用，由于PLC技术具有极强的运动控制功能，可在复杂的条件下连续生产，因此，具有良好的应用范围，例如：将PLC运动控制技术运用到磁选机中，可大幅度提升机电设备的电气性能和自动化水平。

在开关逻辑中的应用。将PLC技术运用到机电一体化生产系统中，还能实现对开关逻辑的有效控制，这对特点决定，PLC在机电一体化生产系统中极高的应用价值。例如：用PLC技术来取代继电器控制，可进一步提升机电设备控制的准确性。将PLC技术应用到CNC机床控制系统中，可大幅度提升CNC机床控制系统上图形显示效果，以及数据处理的及时性和有效性。在数控机床中运用PLC技术，能够促使逻辑处理任务被更好的执行和完成，提升生产效率和质量。例如：可将PLC技术应用到自动播种机生产系统中，可降低生产系统结构的复杂性，提升播种的均匀性和稳定性。

在数据处理中的应用。数据处理是机电一体化生产系统运行的核心环节，对绝大多数的机电一体化生产系统而言，数据处理质量的高低直接关系到各项生产活动执行的合理性，以及最终结果的有效性。因此，必须高度重视数据处理，随着电子信息技术和网络技术的飞速发展，大量传感器、数据采集器被广泛应用到机电一体化生产系统中，实现了对生产全过程各项参数以及实际情况的动态化监测。但与此同时，数据处理量也开始倍增，传统数据处理技术难以对大量数据进行及时有效的处理。而PLC技术可有效解决这一问题，机电一体化生产系统中布设的PLC设备，能够结合PLC技术来实现多种模式的同时运算，如逻辑运算、函数运算等，并有序开展数据传输、排序、进位、转换等，数据的采集、汇总、分析可类似流水线开展，可大幅度提升数据处理的效率和准确性。此外，PLC在进行数据处理中，可基于存储器中对数据进行设定，快速完成采集数据的对比、分析、传输、制表、打印等一系列工作。

在通信网络中的应用。在PLC技术飞速发展的大环境下，数据库也得到了大幅度扩大，可存储更多的数据，在进行机电一体化生产数据采集中，可同时运用计数器、A/D单元等，实现模拟量和数字量的快速转换，转换后的数据可及时传输存储到DM区中，再配备上打印机，可将DM去中检索出的有用数据直接打印出来，提升使用的灵活性和方便性。PLC还能和计算机系统联合使用，利用计算机可对DM区中存储的数据进行读取和处理，提升数据使用效率[2] 。PLC也可以作为计算机系统的数据终端，仅仅需要一台计算机，就能同时对32台PLC进行有效管理，实现PLC监控的最大化。此外，PLC还具有很强的联网能力和通信能力，既能满足通用计算机网络通讯的需求，也可以同时对多种总线网络提供连接支持，PLC能够和智能化仪表和执行装置进行联网通讯，以交换各自所需的数据。还能和远程控制系统相互连接，实现对机电一体化生产设备的远程监控，真正意义上实现机电一体化生产的“无人值班”或者是“少人值班”。有利于对点、线、面进行有效控制，以此获取到更多的经济效益。

3  PLC在机电一体化生产系统的优化

PLC在机电一体化生产系统中运用通常处于工业生产环境中，环境因素对PLC的运用效果有很大影响，因此，为提升PLC在机电一体化生产系统中的运用效果，需要采用一系列有效的措施和方法。温度控制。在机电一体化生产系统中应用PLC时，需要考虑到设备散热对PLC控制器造成的影响，如果机电一体化生产设备散发的温度比较高，需要在安装PLC控制器的附近安装上制冷装置，或者是智能化的通风散热装置，保证PLC始终在适宜的温度中运行，提升运行的稳定性，降低故障率。湿度控制。PLC系统中有大量高灵敏的电器元件，湿度过大会影响电器元件运行的可靠性，因此，需要利用工业除湿器来调节PLC控制器运行环境的湿度，避免电器元件受潮出现生锈腐蚀，引起故障。震动控制。机电一体化生产系统的震动系数对PLC控制器运行的可靠性、稳定性也有很大影响。因此，PLC控制器要尽量安装在远离震动幅度比较大的区域。并通过铺设减震垫的方法来降低设备震动对PLC造成的不良影响。空气控制。机电一体化生产系统运行环境空气中含有的污染物和悬浮粒子，为减轻这些因素对PLC控制器造成的影响，要将PLC控制器安装在远离含有腐蚀性气体和易燃易爆气体的环境中。若无法避免，必须安装粉尘、腐蚀性气体的环境中，需要将PLC安装在密闭性比较好的专用控制柜中，以降低空气中的杂质和腐蚀性物质，对PLC控制器造成影响。

4  结语

本文理论结合实践，分析了PLC在机电一体化生产系统中的运用，分析结果表明，机电一体化生产系统具有很强的复杂性，控制难度大，传统的继电器控制技术，难以实现对机电一体化生产系统运行全过程的有效控制。而PLC技术具有很强的抗干扰性和稳定性，而且功能强大，可实现对机电一体化生产系统的全面控制，并提升数据处理的有效性和及时性，保证机电一体化生产系统始终处于良好的运行状态。

参考文献

[1] 胡利军.PLC在机电一体化生产系统中的运用研究[J].科技创新导报,2019,16(23):85-86.

[2] 郭祎.PLC在机电一体化生产系统中的应用[J].电子技术与软件工程,2017(16):143.

[3] 支松柏.PLC在机电一体化生产系统中的应用[J].江西电力职业技术学院学报,2019, 32(05):8-9+12.