王文琦

(蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 蘇州 215104)

1 PLC技術(shù)分析

PLC技術(shù)最早誕生于20世紀(jì)60年代的美國(guó)，誕生伊始，便替代了傳統(tǒng)的繼電器，在工業(yè)控制、汽車生產(chǎn)等領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，隨著微控制器的完善，PLC具有了更多的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在大規(guī)模集成電路誕生后，PLC也得到了新的創(chuàng)新，數(shù)據(jù)處理能力得到了顯著增強(qiáng)。PLC在運(yùn)作方式上，與計(jì)算機(jī)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(guān)信息，其工作步驟包括“輸入采樣”、“輸出刷新”、“用戶執(zhí)行”3個(gè)層面，在數(shù)據(jù)信息錄入后，會(huì)被儲(chǔ)存到相應(yīng)位置，錄入、采樣完成后，即可進(jìn)入執(zhí)行環(huán)節(jié)，對(duì)用戶程序逐一掃描、刷新，借助驅(qū)動(dòng)電路，即可完成輸出。在PLC技術(shù)運(yùn)用相關(guān)實(shí)踐中，PLC技術(shù)會(huì)受到環(huán)境方面產(chǎn)生的影響，同時(shí)會(huì)體現(xiàn)出多種多樣的差別，具體需要根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合來設(shè)計(jì)。

2 PLC技術(shù)背景下機(jī)電一體化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1 控制功能設(shè)計(jì)

PLC技術(shù)在機(jī)電一體化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用首要步驟，便是控制功能的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，需要首先關(guān)注系統(tǒng)的實(shí)用性，一般情況下，PLC技術(shù)為下位機(jī)，PLC技術(shù)編程方式簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、控制方便，可以顯著提升系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，控制功能是通過對(duì)工位主軸來完成調(diào)節(jié)，現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)，對(duì)調(diào)節(jié)精度的要求非常高，從具體設(shè)計(jì)上，可以將運(yùn)動(dòng)控制卡作為控制對(duì)象和輸出繼電器。如在PLC發(fā)出前進(jìn)指令時(shí)，上機(jī)位就會(huì)執(zhí)行相應(yīng)的掃描程序，調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)控制的函數(shù)控制主軸繼續(xù)前進(jìn)，在復(fù)位之后，主軸停止運(yùn)行，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，均是由PLC技術(shù)來負(fù)責(zé)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(diǎn)串聯(lián)起來，將其連接至動(dòng)作梯形圖，這樣即可讓主軸來前進(jìn)動(dòng)作，保證各個(gè)工位狀態(tài)都處于正常運(yùn)行過程，有效提升了系統(tǒng)的控制穩(wěn)定性。

2.2 數(shù)控控制功能設(shè)計(jì)

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(xiàng)重要內(nèi)容，其會(huì)對(duì)工業(yè)發(fā)展的水平產(chǎn)生直接影響。在控制運(yùn)動(dòng)模式下，生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備需要利用數(shù)控功能來進(jìn)行加工，數(shù)控功能需要借助上位機(jī)來讀取加工代碼，再將其傳遞至下位機(jī)，再由下位機(jī)來執(zhí)行動(dòng)作。在數(shù)控控制功能上，包括4個(gè)步驟，即“系統(tǒng)初始化”、“數(shù)控控制代碼的讀取與譯碼”、“發(fā)送動(dòng)作指令”、“PLC完成動(dòng)作”。相較而言，數(shù)控控制系統(tǒng)能夠滿足數(shù)據(jù)初始化，并為PLC來發(fā)送指令，PLC與下位機(jī)能夠控制生產(chǎn)系統(tǒng)、伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)，發(fā)送指令，與上位機(jī)來共同完成任務(wù)。在具體的數(shù)控加工時(shí)，需要讀取數(shù)據(jù)代碼，在完成代碼讀取和譯碼后，即可完成工位動(dòng)作。

2.3 自動(dòng)控制與監(jiān)控設(shè)置

近年來，在科學(xué)不斷進(jìn)步，現(xiàn)代化信息技術(shù)快速發(fā)展的背景下，逐步提高了PLC技術(shù)的功能性。在機(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)中，自動(dòng)控制與監(jiān)控系統(tǒng)也是其中的重要組成，在設(shè)置自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)，既要考慮到數(shù)控控制要求，還要滿足流程控制的要求。在具體操作時(shí)，除了代碼控制，其他部分都需要進(jìn)行程序化處理，在應(yīng)用PLC技術(shù)時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的自動(dòng)控制，在具體操作時(shí)，需要先構(gòu)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(yīng)任務(wù)，在數(shù)控加工時(shí)，自動(dòng)控制程序即可執(zhí)行工作。通過監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)σ惑w化生產(chǎn)中各個(gè)工位的傳感信號(hào)、輸出信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，這主要通過自動(dòng)控制系統(tǒng)來完成，打開界面按鈕后，輸入代碼，點(diǎn)擊開始按鈕時(shí)，設(shè)備即可進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，在生產(chǎn)過程中，能夠?qū)⑾鄳?yīng)的代碼實(shí)時(shí)顯示出來。

3 結(jié)語

在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，PLC控制系統(tǒng)逐步朝著小型化的方向發(fā)展，PLC集成控制系統(tǒng)的小型化既可以增強(qiáng)其控制功能，在一定程度上又可以減少能源的消耗。在機(jī)電一體化生產(chǎn)中，PLC是一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)于機(jī)電一體化生產(chǎn)的改革起著重要的意義和作用，也進(jìn)一步推進(jìn)了工業(yè)化發(fā)展。目前，我國(guó)PLC技術(shù)在機(jī)電一體化生產(chǎn)中的應(yīng)用已經(jīng)取得了突破性進(jìn)展，但是相較而言，與發(fā)達(dá)國(guó)家還存在一定的差距，在未來階段下，需要加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的研究，創(chuàng)新機(jī)電生產(chǎn)模式，從而充分發(fā)揮出PLC技術(shù)在機(jī)電一體化生產(chǎn)中的作用和效益。