徐彩秀

（山西省呂梁市呂梁高級技工學校，山西 呂梁033000）

引言

與PLC 技術相比，機電一體化生產系統(tǒng)在使用的過程中具有一定的穩(wěn)定性。因為已經(jīng)形成了一定的邏輯系統(tǒng)，所以在使用PLC 技術時可以更好地對系統(tǒng)或體系進行控制。非常有效的提高了整個系統(tǒng)的整體運行穩(wěn)定性。由此可以看出，在當今有越來越多的企業(yè)在機電一體化生產系統(tǒng)的應用過程中，已經(jīng)開始有效地將PLC 技術應用起來，通過PLC 技術對系統(tǒng)的生產過程進行更加全面的控制，以此來確保系統(tǒng)能夠更加穩(wěn)定地運行。機電生產系統(tǒng)本身的功能相對于PLC 技術來說，具有更加簡單的特點，控制起來相對來說會更加的復雜，基于此，為了更有效地提高機電技術的自動化特性，在日常的生產中應用PLC 技術是非常有必要的。[1]

1 簡單概述PLC 技術的定義和機電一體化的定義

電力線通信（PLC）是一種通信技術，可用于電力系統(tǒng)網(wǎng)絡的不同功能。在使用PLC 技術的過程中，它往往被作為一種控制技術來應用，換句話說，現(xiàn)如今的生產企業(yè)在生產過程中，使用的是一種被稱作PRC 設備的可編程的邏輯控制器，乃是一種能夠完成自動控制的設備裝置。與此同時，該裝置在使用過程中，使用了如今位于技術科技前列的一種技術——微電腦技術。用通俗點的話來講，就是當工作人員遇到需要進行軟件編程的情況時，工作人員就可以通過PLC 進行操作。該系統(tǒng)在運行時，不僅可以實現(xiàn)編程的功能，達到數(shù)據(jù)控制的目的，還具有計數(shù)、定時等附加輔助功能。在使用PLC 設備的過程中，只要操作者或客戶輸入具體的指令，上述任何功能都可以實現(xiàn)。

隨著現(xiàn)有技術體系的不斷發(fā)展，機電一體化得到了迅速的發(fā)展。而在現(xiàn)在的情況下，技術不斷創(chuàng)新，各種新科技突飛猛進，有很多企業(yè)也在對于機電一體化進行自己的創(chuàng)新實踐，涵蓋了當今生產技術的方方面面，從各個方面進行持續(xù)性的創(chuàng)新。隨著機電一體化技術的不斷進步，雖然發(fā)展突飛猛進，但是事實上，目前還有許多學者和企業(yè)對這項技術存在很嚴重的輕視心態(tài)，主要的原因是機電一體化在使用時，功能方面的發(fā)展相對來說比較單一。機電一體化研發(fā)出來之后，其包括或集成了非常廣泛的技術理念，這些技術理念都是非常優(yōu)秀的，所以機電一體化技術能夠被社會大眾認同，不斷發(fā)展也使得機電一體化技術系統(tǒng)更加完美，所以，人們開始關注這項技術，開始喜歡這個技術，更加積極地探索機電一體化技術的有效應用。[2]

2 PLC 技術系統(tǒng)的設計內容

2.1 在硬件上PLC 的設計

在PLC 系統(tǒng)的硬件方面，對于PLC 技術系統(tǒng)的設計，排在第一位需要考慮的是所選PLC 設備的型號，在對型號進行選擇時，最關鍵的是需要考慮兩個問題：首先是所選擇的硬件型號能否滿足需求，其次是所選擇硬件結構是否合適。最常見的是，PLC 的類型主要分為整體式和模塊式，然后根據(jù)不同的需求來選擇相應的結構，企業(yè)應根據(jù)自己的條件選擇相應的設備。如果企業(yè)需要長期進行加工和生產大批量的產品，那么可以推薦選擇相對統(tǒng)一的設備，如此能夠達到整潔統(tǒng)一的目的，便于日后進行集中的管理和維護，能夠非常高效的提高生產效率。接下來，設計I/O 端口，根據(jù)自身的實際情況確定端口數(shù)量。另外，在實際的應用中，開關大小和智能運行應符合自身情況，其他操作不宜產生過多，以免給系統(tǒng)硬件造成損傷。[3]

2.2 在軟件上PLC 技術系統(tǒng)的設計

軟件設計主要用于PLC 控制，其中最重要的是軟件編程設計，這對于實際操作中的應用是非常有必要的。軟件設計的關鍵之處在于程序員需要為程序設計好編譯功能，這能夠把程序接收到的信息收集，然后完美地變成能夠被計算機識別的語言，如二進制代碼。在應用的現(xiàn)實情況中，最常用的方法是“圖解法”，主要原因是它可以通過數(shù)據(jù)顯示的方式來表示所需要的控制操作，而圖解法有包括邏輯流、階梯、順序流程圖等多種類別。

3 在生產系統(tǒng)的機電一體化中PLC 技術的應用

3.1 具有運動控制的應用

在機電一體化生產系統(tǒng)中，能夠對運動控制進行有效的應用，是PLC 技術在整個生產系統(tǒng)中具備的最基本的應用功能。講得通俗一點，就是把機電一體化技術與PLC 技術的有效結合起來，如此可以滿足整個生產系統(tǒng)當前的運動控制目標。當生產系統(tǒng)的內部采用PLC 控制時，能夠更加有效地保證設備實現(xiàn)所需要的運動形式，例如圓周運動和直線運動。機電一體化為了實現(xiàn)自己所需要的運動控制目標，在能夠有效的把PLC 技術應用到生產系統(tǒng)中之前，往往需要很多輔助設備的幫助，例如傳感器，其作為輔助設備，在生產過程中輔助設備的使用是最重要的。設備之間的有效協(xié)調可以通過傳感器來實現(xiàn)，但是總體看來比較麻煩，然而自從選擇了PLC 技術，就變得比較容易進行運動控制這項進程了，只需要在PLC 技術系統(tǒng)中設置即可?？梢栽谶M行內部編程的操作中設計專門的程序模塊來控制系統(tǒng)，從而確保這個生產系統(tǒng)能夠進行運動控制。[4]

3.2 具有開關邏輯控制的作用

在實際生產中，PLC 技術應用于機電一體化生產系統(tǒng)時具有開關邏輯控制功能，該功能是PLC 技術最關鍵的應用功能之一。對于PLC 技術在機電一體化生產系統(tǒng)中的應用，開關邏輯控制可以說是至關重要、獨具特色的，是該技術順利應用的基礎。比方說在如今的企業(yè)生產中，如果想要有效控制實際的生產系統(tǒng)，可以采用PLC技術進行控制工作，以此來代替生產系統(tǒng)中繼電器，也可以采用PLC 設備進行控制操作。此外，在使用PLC 的過程中，構建PLC 數(shù)控機床系統(tǒng)可以通過PLC 技術和PLC設備進行有效的圖形顯示，幫助操作人員更好地觀察當前PLC 機床控制系統(tǒng)中產生的數(shù)據(jù)變化，所以構建具有非常強大的控制功能的系統(tǒng)是非常有必要的。

3.3 具有數(shù)據(jù)處理的作用

數(shù)據(jù)處理工作對于目前的任何一個生產企業(yè)來說，是必不可少的重要工作環(huán)節(jié)。PLC 技術能夠對每個工作內容數(shù)據(jù)的有效處理，往往可以幫助企業(yè)更好地了解當前產品。在實際中的生產質量，能夠通過對產品數(shù)據(jù)的調整和計算，我們也可以仔細觀察企業(yè)當前的生產效率。在數(shù)據(jù)處理方面，使用PLC 設備運用PLC 技術進行生產，可以實現(xiàn)邏輯運算、函數(shù)運算和矩陣運算等算法來進行數(shù)學運算。而當PLC 設備再次使用時，相關數(shù)據(jù)也可以有效的傳輸和轉換。方便了數(shù)據(jù)處理的下一步工作，提高了工作效率。此外，PLC 在使用時還可以將采集到的數(shù)據(jù)與存儲在原系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行綜合對比。為了保證PLC技術系統(tǒng)在工作過程中的數(shù)據(jù)比較出現(xiàn)偏差、結果出現(xiàn)問題時，系統(tǒng)可以直接停止工作，以此來避免非常大的誤差產生。[5]

3.4 具有過程控制的作用

過程控制在現(xiàn)實中是最重要的，在實際生產操作上，相對于上面提到的任何控制工作，都更加重要一些，因為過程控制在任何當前的生產系統(tǒng)中都需要進行。工作過程控制其實指的是對某些零件、液位、流量等此類相似的加工工藝參數(shù)進行有效控制，實現(xiàn)生產過程的智能化自動控制。除此之外，在一個產品的生產過程中，具有一定控制技術的產品生產過程可以更好地進行。它可以影響或調節(jié)產品的生產質量，因為在過程控制工作中，主要的內部控制參數(shù)是生產過程中產品的質量參數(shù)。由此看來，過程控制的質量通常能夠對產品質量有很大的影響。在當前的過程控制工作中，仿真量是整個機載過程中最重要的技術指標和數(shù)據(jù)指標。工作中，常常需要觀察的有效模擬情況，因為一旦他們試圖進行任何更改，它可能會導致生產系統(tǒng)不能正常工作，影響產品的質量，似乎使用PLC 技術在生產過程中會產生有效控制仿真、模擬輸出和模擬輸入。它能夠按照工作人員的設置，向著具體的目標運作，然后完成保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性的目的。

3.5 通過PLC 技術檢測到的模擬值非常接近實際值

在很多工廠建設項目時，通常首先采用PLC 系統(tǒng)進行仿真試驗。若檢測值符合本建設項目預定目標范圍，則依舊按照原定的計劃進行生產和施工的投入。可是，如果檢測值不符合預期的目標范圍，則對其進行調整，調試完畢后再次嘗試。由于PLC 系統(tǒng)本身具有較強的過程控制能力，一般的情況下，PLC 測試模擬值會比較接近于現(xiàn)實中的實際生成值。由于PLC 系統(tǒng)對于仿真數(shù)據(jù)的變化具有很強的敏感性，所以這也是PLC 技術在社會上被廣泛認可的原因。

4 PLC 技術的未來發(fā)展方向

直到現(xiàn)在，PLC 技術是一個多種現(xiàn)代技術，綜合運用的多元化生產技術，不僅應用在工業(yè)生產領域，同樣也適合于其他行業(yè)。由此可以得出，在目前越來越多的市場需求的敦促下，PLC 目前有著六個未來的發(fā)展方向：首先，PLC 技術是要發(fā)展機械自動化，在機械自動化方向的發(fā)展主要以時間控制、邏輯控制、進程控制為主。其次，PLC能夠對所收到的數(shù)據(jù)進行直接計算和轉換，具有數(shù)據(jù)處理等強大功能。再次是PLC 能夠通過自身的控制箱，可以準確的收集工業(yè)生產中的模線數(shù)量。然后是PLC 集成了現(xiàn)代通信設備可以直接遠程控制，不僅擁有一對一的單控能力，還可以達到多對一的聯(lián)合控制的目的，能夠使生產過程變得更加精確、清晰。再一個就是PLC 對于生產過程的監(jiān)控也有了很大的提高，能夠詳細的監(jiān)控生產中各個環(huán)節(jié)所發(fā)生的問題。最后，工廠若是發(fā)生了電源方面的故障情況，在過去的情況中，生產數(shù)據(jù)存儲在前面的設備將復位，但是PLC 能夠保留機器的生產數(shù)據(jù)和運行狀態(tài)，直到電源故障接觸或是修復后，可以繼續(xù)操作，大大提高了生產數(shù)據(jù)的安全性。[6]

在接下來的幾年里，研究人員一定會生產出更多新型的電氣工程設備，結合現(xiàn)有的運行環(huán)境，完善控制界面，確保在機電一體化發(fā)展中更好地運用PLC 技術，推動我國電氣工程智能化和自動化的發(fā)展。PLC 技術在機電一體化系統(tǒng)的應用中有著非常重要的地位，這也是未來的發(fā)展趨勢，設計師可以根據(jù)機電一體化系統(tǒng)的運行狀況，大大提高計算機網(wǎng)絡和生產的技術結合，確保PLC的電氣控制系統(tǒng)更加健全。研究人員肯定會產生更多的新類型的電氣工程設備，結合現(xiàn)有的操作環(huán)境，提高操控界面，以確保更好地利用PLC 技術在機電一體化的發(fā)展，促進中國對情報方向的電氣工程和自動化。PLC 技術在機電一體化系統(tǒng)中的應用具有非常重要的地位，這同樣也是未來的發(fā)展趨勢，設計師可以根據(jù)機電一體化系統(tǒng)操作現(xiàn)狀，大力提高計算機網(wǎng)絡，以確保PLC 電氣控制系統(tǒng)更為健全。

當今的主流研究，例如適用于高壓PLC 應用的LC帶通阻抗匹配耦合電路、基于測量活動的PLC 應用的低壓配電網(wǎng)絡的通道表征、信息技術-數(shù)據(jù)通信；聯(lián)邦大學Juiz De Fora 的新數(shù)據(jù)闡明了數(shù)據(jù)通信中的發(fā)現(xiàn)（基于Measurement Campaign 的PLC 應用的低壓配電網(wǎng)絡信道特性）等文章，研究了PLC 技術使用市售的1nF/24kV 耦合電容器定制SWER 線路的耦合電路、集成SWER 線路的耦合電容器的高頻特性分析、對于PLC 頻率，電路僅產生-4dB 的插入損耗、在指定的CENELEC 頻段50kHz至150kHz 內操作、輸入電壓為12.7kV 的耦合電路的反向AC 分析、估算所需電感或電容組件的電壓和電流范圍、利用市售的低壓L 和C 組件等各類問題，這些都是如今國際上對于PLC 技術的最新研究成果，還有很多的成果不用一一列舉，也可以看出來國際上對于PLC 技術的認可和重視，由此可以看出，未來的PLC 技術是具有非常大的發(fā)展和應用前景。

5 結束語

現(xiàn)實社會市場的競爭越來越激烈，各行各業(yè)都面臨著嚴峻的競爭形勢。結合PLC 的優(yōu)勢技術，機電生產行業(yè)創(chuàng)新生產模式和流程，打破傳統(tǒng)生產方式的限制，促進生產質量和效率的提高，促進中國社會主義現(xiàn)代化建設，提高在中國的工業(yè)生產水平。文章對PLC 技術如今的應用現(xiàn)狀簡要闡述，重點簡要的分析與討論了這種技術在機電一體化生產系統(tǒng)當中的應用，在進行整體分析過程當中，首先對于PLC 技術進行了簡單的概述其是什么，然后說明介紹了機電一體化生產系統(tǒng)。其次，分析在機電一體化生產系統(tǒng)之中，PLC 技術的應用具體進行了什么內容。希望我國如今的PLC 技術在此次分析后，在實際中具有一定的意義，能夠推動這項技術在機電一體化生產系統(tǒng)中的應用，推動技術的發(fā)展。希望本文能夠為類似的研究提供參考。