謝琦華德國克朗斯股份有限公司北京代表處

淺析PLC技術在機械工程與自動化中的重要性

謝琦華
德國克朗斯股份有限公司北京代表處

摘要：隨著科學技術的革新與時代的發(fā)展，如今在自動化控制工程中日趨廣泛的運用PLC技術，主要原因是其具有一系列的優(yōu)勢，如體積不大、具有較強可靠性以及安裝難度較小等。在未來發(fā)展中，PLC技術將會有更加強大的功能，在更多領域中應用。本文簡要分析了PLC技術在機械工程與自動化中的重要性，希望能夠提供一些有價值的參考意見。

關鍵詞：PLC技術；機械工程；自動化；重要性

PLC的發(fā)展基礎為繼電器技術，其發(fā)揮控制裝置的作用，在機械操作中應用數(shù)字技術，促使自動化操作得到實現(xiàn)；在不斷的發(fā)展中，將計算機、網(wǎng)絡、信息化與自動化技術等融入進來，能夠更加有效地控制設備。如今，在諸多領域內(nèi)都開始廣泛應用PLC技術，PLC技術占據(jù)著重要地位，其對自動化技術的發(fā)展，也起到了巨大的促進作用。

1　PLC技術及其特點

PLC在工業(yè)領域中，作為單臺設備自動化控制，具有一系列優(yōu)勢，包括較高的可靠性、編程難度較小、安裝容易、體積不大以及抗干擾性較強等。近些年來，PLC技術發(fā)展速度不斷加快，技術、硬件、軟件開發(fā)日趨成熟，具有較為強大的功能和較好的系統(tǒng)開發(fā)性與兼容性。PLC技術被廣泛應用到冶金、電力、化工、機械等諸多領域，對自動化及機械工程的持續(xù)發(fā)展，起到了巨大的促進作用。生產(chǎn)管理、順序控制、生產(chǎn)監(jiān)控以及位置控制等都屬于PLC技術的重要組成部分，只有解決了PLC處理器核心同控制設備之間的通信問題，這些復雜控制方能夠得到實現(xiàn)，而通信穩(wěn)定性與正確性則是通信技術的重要內(nèi)容。PLC技術因為編程難度較小、可靠性較強等優(yōu)勢，在機械加工、生產(chǎn)、工業(yè)生產(chǎn)裝置中得到了較為廣泛的應用。甚至在未來的發(fā)展中，主要控制手段及基礎管理設備將會是可編程序控制器，等同于機器人、CAD的控制地位。PLC技術具有十分穩(wěn)定的通信功能，具體來講，包括這些方面的特點：

1.1程序編輯難度較小

研究發(fā)現(xiàn)，諸多PLC生產(chǎn)廠家都將專業(yè)通信軟件與計算機軟件設計出來，減少了用戶的編程工作量，不僅僅專業(yè)人員可以開展PLC編程工作，其他人也可以進行，因此，在較大程度上降低了PLC編程門檻。

1.2將國際標準通信協(xié)議運用過來

為了促使PLC用戶使用難度得到降低，更好地推廣PLC，PLC生產(chǎn)廠家將國際統(tǒng)一的標準通信協(xié)議運用過來，這樣不同生產(chǎn)廠家的PLC產(chǎn)品就可以在一定程度上實現(xiàn)生產(chǎn)互換，且降低了PLC用戶的維修難度，在極大程度上提升了PLC產(chǎn)品通信開放程度。

1.3現(xiàn)場總線界面的契合度

現(xiàn)場總線能夠被PLC大部分生產(chǎn)廠家所生產(chǎn)，且在通信領域內(nèi)得到了廣泛運用，與國家標準相符合，且在PLC中得到了廣泛應用。本類現(xiàn)場總線能夠有機契合PLC界面，在較大程度上保證了通信穩(wěn)定性。

2　機械工程與自動化中PLC技術的應用

2.1PLC技術在遠程通信控制與系統(tǒng)控制中的應用

現(xiàn)階段，在自動化控制系統(tǒng)中應用PLC技術，借助于其邏輯錯誤糾正及故障排查功能，可以促使自動化控制系統(tǒng)更加穩(wěn)定的運行。在工業(yè)自動化具體實踐中，自動化系統(tǒng)控制著設備進行的每一個動作，且應用系統(tǒng)檢測裝置能對執(zhí)行期間所出現(xiàn)的累積誤差有機調(diào)整，如果有設備異常運行狀況出現(xiàn)，就會影響到PLC整個系統(tǒng)的邏輯關系，PLC控制系統(tǒng)借助于混亂邏輯關系，來對故障進行診斷，發(fā)出報警信息。不同系統(tǒng)之間，信息傳輸界面與互聯(lián)網(wǎng)通信模塊之間沒有出現(xiàn)錯誤，借助于PLC技術，遠程通信就可以實現(xiàn)，進而進行遠程信息控制。

2.2PLC技術在邏輯運算中的應用

在自動化控制系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)處理與邏輯運算也是PLC技術非常重要的功能，包括開關量的控制、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)篩查等。將PLC運算功能利用起來，可以有效處理生產(chǎn)數(shù)據(jù)，如分析采集數(shù)據(jù)，制作工作總結(jié)等等，現(xiàn)階段，有諸多行業(yè)在監(jiān)控數(shù)據(jù)信息時，都是借助于PLC完成的，包括造紙工業(yè)、冶金工業(yè)、食品工業(yè)等。借助于PLC控制開關量，能夠有機增加軟接觸點，進而顯著提升工業(yè)自動化系統(tǒng)質(zhì)量，企業(yè)投入的物力成本與人力成本得到節(jié)約，相較于傳統(tǒng)繼電器來講，具有更強的可靠性，操作難度較小，維修方便，且控制迅速，大部分的繼電器都能夠被其所替代。通過應用PLC控制系統(tǒng)，可以有效管理包裝生產(chǎn)線、印刷生產(chǎn)線、電火花加工設備等裝置。以包裝生產(chǎn)線為例，一個動作流程完成之后，需要實施下一個生產(chǎn)流程，過去生產(chǎn)模式下，控制工作由光檢測開關來完成，而將PLC程序控制系統(tǒng)運用過來，用1轉(zhuǎn)變?yōu)?，光檢測控制開關的安裝與工作得到避免，企業(yè)生產(chǎn)成本得到了有效減少。

2.3PLC技術在生產(chǎn)系統(tǒng)自動化控制中的應用

在自動化生產(chǎn)中，PLC控制工業(yè)自動化生產(chǎn)，主要是借助于主機模塊、位置控制模塊、模擬參數(shù)控制模塊實現(xiàn)的。在具體實踐中，PLC技術依據(jù)生產(chǎn)流程和生產(chǎn)過程中的控制對象，對PLC系統(tǒng)中的相關控制模塊進行優(yōu)化組合及合理調(diào)整，借助于最科學的方式，減少模塊數(shù)量，將自動化控制系統(tǒng)完善地構(gòu)建起來，以便保證能夠靈活控制調(diào)整生產(chǎn)，促使運行更加的穩(wěn)定與精確。PLC控制系統(tǒng)運行過程中，通過對參數(shù)模的監(jiān)控來對整個生產(chǎn)過程進行有機監(jiān)控，且向監(jiān)控儀表傳輸控制參數(shù)，進而有機改善控制精度。以鍋爐設備為例，對鍋爐加熱水問題進行監(jiān)測，如果水溫在100攝氏度以內(nèi)，就將加熱狀態(tài)保持下去，電熱電路科學控制；在這個過程中PLC需要對水溫度實時監(jiān)控，屬于典型的過程式控制。研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段世界范圍內(nèi)，都借助于PLC技術來對機械工程自動化標準設備科學控制管理，具有較廣的應用范圍，將輕重工業(yè)全部覆蓋進來，如交通、化工、冶金等。

3　結(jié)語

綜上所述，進入工業(yè)化時代之后，在衡量一個國家工業(yè)發(fā)展水平時，非常重要的一個標志為機械工程與自動化水平。實踐研究表明，通過PLC技術的科學應用，可以顯著提升工業(yè)生產(chǎn)自動化水平。PLC技術目前已經(jīng)在諸多領域內(nèi)廣泛應用，起到了不錯的效果。在未來發(fā)展中，PLC技術的功能將會日趨強大，發(fā)揮更加重要的作用。相關人員需要繼續(xù)研究和努力，科學開發(fā)與創(chuàng)新，完善PLC技術。

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