張曉明 張鋒 方貞文

摘 要：在科技的迅速發(fā)展下，各類新技術(shù)不斷出現(xiàn)，并且相互交叉、滲透，進(jìn)一步推動(dòng)了生產(chǎn)的發(fā)展，PLC便是其中的代表。PLC技術(shù)是在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的一種技術(shù)，能夠利用內(nèi)部程度來控制各類生產(chǎn)設(shè)備，以此來完成流程化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，優(yōu)化生產(chǎn)質(zhì)量。本文針對(duì)PLC技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析，探討PLC技術(shù)背景下機(jī)電一體化控制系統(tǒng)的應(yīng)用方式。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);機(jī)電一體化控制系統(tǒng);應(yīng)用

引言

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，機(jī)電一體化系統(tǒng)對(duì)提高產(chǎn)業(yè)效率方面起到關(guān)鍵性作用，隨著工業(yè)產(chǎn)品附加值的不斷增加，對(duì)工業(yè)產(chǎn)品精度的要求越來越高，導(dǎo)致工業(yè)生產(chǎn)流程更加的復(fù)雜化。傳統(tǒng)的工業(yè)控制技術(shù)已經(jīng)不能滿足高附加值工業(yè)產(chǎn)品的需求，在這種情況下，智能控制技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，在機(jī)電一體化系統(tǒng)中融入智能控制技術(shù)，能夠提升企業(yè)的生產(chǎn)效率，提高工藝水平，制作出的產(chǎn)品更加精細(xì)，通過程序的設(shè)定，機(jī)械設(shè)備可以進(jìn)行自動(dòng)生產(chǎn)，減少人為的干擾，提高企業(yè)綜合效率。

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)概述

PLC技術(shù)是英語(yǔ)“PrOgrammableLOgicCOntrOller”的首字母縮寫，中文譯為“可編程控制器”，是一種電氣自動(dòng)化控制裝置，IEC（國(guó)際電工委員會(huì)英文簡(jiǎn)寫）將“PLC”定義為：在工業(yè)環(huán)境中使用的一種數(shù)字操作電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計(jì)。這種技術(shù)使用了可編程存儲(chǔ)器內(nèi)部?jī)?chǔ)存用戶設(shè)計(jì)的指令，用來實(shí)現(xiàn)一些較為特殊的功能，如：邏輯運(yùn)算、順序操作、定時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算以及通過數(shù)字或模擬輸入/輸出來控制各種類型的機(jī)械及過程。在實(shí)際應(yīng)用中，“PLC”可編程控制器及其相關(guān)的設(shè)備，都應(yīng)該按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體以及易于擴(kuò)充其功能的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。

在工業(yè)革命以后，PLC技術(shù)發(fā)明以前，工業(yè)生產(chǎn)過程中，人們經(jīng)常利用繼電器、鼓式開關(guān)、紙帶閱讀器等機(jī)械或電氣式器件作為控制的元件，特別是繼電器，是人們進(jìn)行控制最常用的一種器件。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模越來越大，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量的要求也越來越高，因此，人們對(duì)于控制系統(tǒng)的可靠性要求也越來越高，傳統(tǒng)的“繼電器控制系統(tǒng)”，因其動(dòng)作緩慢、可靠性差、體積大、壽命短以及設(shè)計(jì)制造周期較長(zhǎng)、程序修改費(fèi)時(shí)且無(wú)法進(jìn)行人機(jī)對(duì)話等原因，越來越無(wú)法滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求。在這樣的背景下，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛普及，小型計(jì)算機(jī)逐漸被運(yùn)用到開關(guān)控制系統(tǒng)當(dāng)中，但這種控制系統(tǒng)存在著明顯的“大馬拉小車”現(xiàn)象，也不適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)的實(shí)際需求。這就促使人們不得不尋求新的出路，而PLC技術(shù)就是在這種背景下應(yīng)運(yùn)而生的。第一代可編程控制器在功能方面只設(shè)有邏輯計(jì)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)以及順序控制等，而且只能進(jìn)行簡(jiǎn)單的開關(guān)量控制。因此，被稱為“PrOgrammableLOgicCOntrOller”（意為“可編程邏輯控制器”，簡(jiǎn)寫為“PLC”），隨著電子科技的發(fā)展及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的需求，PLC技術(shù)的控制功能日益強(qiáng)大，逐漸加入了模擬量、位置控制以及網(wǎng)路等功能，其名稱也就改為可編程控制器，英文讀作“PrOgrammableCOntrOller”，簡(jiǎn)稱為PC。但為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)（PersOnalCOmputer）簡(jiǎn)稱的“PC”機(jī)產(chǎn)生概念混淆，所以人們依然沿用了“PLC”這一簡(jiǎn)稱，但中文翻譯卻改為“可編程控制器”。當(dāng)前，隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)的廣泛應(yīng)用，特別是近年來“現(xiàn)場(chǎng)總線”理念的出現(xiàn)以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建立，PLC技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)場(chǎng)總線一個(gè)重要的組成部分，具有采集與處理大量數(shù)據(jù)、完成數(shù)學(xué)運(yùn)算、與其它智能器件通信的能力，以及具有先進(jìn)的人機(jī)對(duì)話手段。

3 機(jī)電控制系統(tǒng)與自動(dòng)化控制系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)

3.1接口的標(biāo)準(zhǔn)化

一般情況下，不同生產(chǎn)廠商的機(jī)械設(shè)備連接接口都會(huì)存在不同，為了使不同設(shè)備之間能夠進(jìn)行有效對(duì)接，需要對(duì)接口模塊進(jìn)行優(yōu)化管理，使機(jī)械設(shè)備能夠在任何控制系統(tǒng)下操作，接口的標(biāo)準(zhǔn)化能夠?qū)崿F(xiàn)供應(yīng)商之間的交流。

3.2應(yīng)用的智能化

通過智能化的應(yīng)用可以使機(jī)電一體化的數(shù)據(jù)分析更加準(zhǔn)確，有效提升系統(tǒng)工作效率，應(yīng)用模塊的智能化是機(jī)電控制系統(tǒng)的主要發(fā)展趨勢(shì)。

3.3市場(chǎng)拓展網(wǎng)絡(luò)化

目前，各類信息大多要通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳播，較以前相比，信息傳播的速度有所提高。機(jī)電一體化控制系統(tǒng)需要進(jìn)一步完善，實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)拓展的網(wǎng)絡(luò)化，運(yùn)用先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來進(jìn)行系統(tǒng)推廣，對(duì)行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展有著重要意義。

4 結(jié)語(yǔ)

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。

參考文獻(xiàn)：

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