劉建軍，馬盈豐

（寧波中億自動化裝備有限公司，浙江 余姚 315400）

0 引言

我國機械制造行業(yè)在起步時間上存在較大的滯后性，不僅缺乏成熟的生產(chǎn)工藝，也未較好的把控生產(chǎn)環(huán)境與環(huán)境，而這也是機械制造質(zhì)量長時間以來均未得到顯著提升的一個主要原因。現(xiàn)代社會中，工業(yè)迅速發(fā)展，其規(guī)模越來越大，而我國的機械制造業(yè)借助現(xiàn)代科技（PLC技術(shù)、人工智能技術(shù)等）也迎來了自動化與智能化的生產(chǎn)時代。所謂PLC技術(shù)，則被簡稱為可編程邏輯控制器，在一系列指令要求下完成相關(guān)功能，如控制順序、定時、邏輯運算等?，F(xiàn)階段，該技術(shù)廣泛運用于機械制造、電氣工程的動行業(yè)中，有力地強化了工程自動化控制能力。通過進一步明確PLC技術(shù)在機械制造自動化控制的核心地位，進一步優(yōu)化技術(shù)管理計劃，充分彰顯出技術(shù)優(yōu)勢，對機械制造自動化控制體系進行有效完善。

1 PLC自動化技術(shù)概念及其應用優(yōu)勢

1.1 概念

PLC自動化技術(shù)也被稱為可編程邏輯控制器，由五部分組成，分別是電源、存儲設備、中央處理器（CPU）、編程器、輸入輸出設備[1]。就其本質(zhì)而言，其就是存儲器，只是具備編程功能而已，對于有效數(shù)據(jù)可開展已編程的邏輯運算，且將相關(guān)指令迅速傳輸給控制設備，形成相關(guān)反饋，然后再向所控制的機械生產(chǎn)設備傳遞生成反饋。相比于傳統(tǒng)的生產(chǎn)控制系統(tǒng)及其控制技術(shù)，PLC自動化控制技術(shù)運用較為便捷，且安裝十分簡單，同時其也具有較為顯著的應用效果和很強的技術(shù)運行可靠性，外界不確定因素不會對其產(chǎn)生較大的影響。

1.2 應用優(yōu)勢

PLC自動化技術(shù)因控制單元體積較小，且安裝操作起來也并不復雜，具有廣泛的通用性，所以廣泛運用于現(xiàn)代化制造行業(yè)中。用戶可通過編寫程序滿足個性化控制需求，進一步提高機械裝置靈活性、適用性。與此同時，此項技術(shù)還可將多方技術(shù)支持提供，不僅功耗低，可靠性與性價比也很高，可以說現(xiàn)階段自動控制領(lǐng)域的一項核心科學技術(shù)就是它。

（1）操作簡單通用性高。近年來，PLC自動化技術(shù)迅速發(fā)展，對于系統(tǒng)程序語言互譯操作方面，大多數(shù)PLC自動化技術(shù)支持力度較大，使用者無需專門學習一門語言，只需結(jié)束編寫語言代碼，通過軟件本身就具有的翻譯功能就能夠完成語言的順利轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)PLC自動化編程操作，語言門檻有所降低，安裝與調(diào)試也得以簡化，循序漸進地同外部接線，對操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行有效簡化，有效縮短了系統(tǒng)運行時間，提高了工作效率。為了能夠強化PLC實用性，全球PLC均對國標的通行協(xié)議予以統(tǒng)一應用，為各廠家生產(chǎn)與互換予以了各種便捷，可簡單開展后期PLC調(diào)試處理活動，進一步強化其通信的開放性。

（2）小體積低能耗。在電子線路集成化科學技術(shù)中，最重要的一個應用表現(xiàn)就是PLC裝置，其實際安裝尺寸通常在10cm以內(nèi)，重點控制不超過150g，充分保障了機電一體化的順利實現(xiàn)。使用實踐中，PLC消耗功率往往為個位數(shù)，有助于功耗的降低。

（3）較強抗干擾能力。PLC裝置內(nèi)部往往被列入到抗干擾電路排布和制造工藝范圍間，

以保證實際工程中能夠在電路和電磁之下，可靠性較強，進而便以堅實的基礎(chǔ)助力了PLC系統(tǒng)相互之間實現(xiàn)有效通信，PLC裝置還引入了多重的抗干擾科學技術(shù)，不管環(huán)境怎樣惡劣，其正常運行均不會受到影響[2]。

2 機械制造領(lǐng)域中PLC自動化技術(shù)的具體應用分析

2.1 PCL自動化技術(shù)的應用流程

作為使用頻率最高的一項應用控制手段，機械手實現(xiàn)控制的主要模塊有3個，分別是PLC、繼電器和微機[3]?，F(xiàn)階段，借助OLC運用PLC自動化技術(shù)，并有機整合計算機、自動化控制和最新通信科技，使之成為一個整體。因此即使發(fā)生故障，也可以在很短的時間內(nèi)進行維修。PCL自動化技術(shù)應用流程較為復雜，具體程序為：先將設備打開，再準確判斷出機械制造的物品的位置，然后機械手發(fā)揮定位功能抓取物品，這時PLC便會主動地提高手臂，并根據(jù)編寫程序沿水平方向進行移動，從而將手臂中的物品放到指定位置上，最后回到原始位置。之后再以此步驟為基礎(chǔ)，便可多次完成不同的工作。

2.2 PLC自動化技術(shù)的具體應用

（1）遠程通訊控制。借助分析現(xiàn)代化機械生產(chǎn)制造系統(tǒng)可以了解到，PLC自動化技術(shù)是展開控制的主要手段，在科學技術(shù)的迅猛發(fā)展下，PLC自動化技術(shù)可以立足于相關(guān)指令將系統(tǒng)完成，并糾錯邏輯錯誤，對系統(tǒng)內(nèi)部存在的故障進行檢測，為系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的正常提供充足保障[4]。在機械制造過程中，借助PLC技術(shù)能夠?qū)崟r監(jiān)控機械設備的各個制造流程，再以生長情況為基礎(chǔ)，對誤差有沒有超出系統(tǒng)預設的合理范圍進行檢測，借以對機械設備的運行狀態(tài)以及系統(tǒng)內(nèi)部有無邏輯錯亂等問題出現(xiàn)做出判定。等到將問題原因明確后，PLC裝置會及時警示工作人員。PLC自動化技術(shù)的通訊具有很強的開放性，可以和各系統(tǒng)的PLC進行通訊交流，達到遠程操控的目的。

（2）邏輯運算。在機械化制造生產(chǎn)的內(nèi)部系統(tǒng)中，PLC自動化技術(shù)的數(shù)據(jù)維護能力、邏輯運算能力具有至關(guān)重要的作用。比如，在篩查、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)信息時，通過將PLC自動化技術(shù)超強的運算能力利用起來能夠?qū)崟r采集信息數(shù)據(jù)，同時對其展開認真分析和處理，對信息數(shù)據(jù)的整個過程進行監(jiān)控。此外，在降低生產(chǎn)企業(yè)物力、人力消耗方面也發(fā)揮著極為重要的作用，使企業(yè)的生產(chǎn)成本得到有效節(jié)約，借以顯著提升經(jīng)濟效益。

（3）數(shù)據(jù)處理?，F(xiàn)階段，通過計算機技術(shù)的支持，PLC技術(shù)功能的發(fā)展日趨多樣化，對包括函數(shù)運算、矩陣運算以及邏輯運算等在內(nèi)的一系列數(shù)學運算均予以支持[5]。同時，PLC自動化控制系統(tǒng)還具備其它多項功能，如數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)換、儲存、檢索，就算機械設備出現(xiàn)故障，數(shù)據(jù)被損壞又或是被丟失，則可通過將備份數(shù)據(jù)啟用的方式來把損失降至最低。除此之外，此系統(tǒng)還能密切聯(lián)系獲得的數(shù)據(jù)信息，展開數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)與反饋，使實際數(shù)據(jù)盡量與標準相貼近。借助PLC技術(shù)可自動化控制設備的運行和停止，實現(xiàn)對設備運行時間的精準控制，讓機械設備運行的安全性、穩(wěn)定性得到充分保障。

（4）生產(chǎn)系統(tǒng)控制的自動化。在實際的機械制造中，企業(yè)可以和自身實際情況相結(jié)合，對PLC的控制指令和控制木塊組合方式進行合理優(yōu)化。盡量把簡約的系統(tǒng)模塊建立起來，在多元化控制機械制造流程的同時，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)的整體控制?？梢岳肞LC自動化系統(tǒng)，把要求指令鍵入，此系統(tǒng)能夠及時掌握不同變量的變化。只要變量為超過允許范圍，則PLC就會控制系統(tǒng)內(nèi)的裝置。比如飲水機，對熱水槽中的水溫進行監(jiān)控，如果水溫小于允許值，其外部指示燈便會亮起，此時加熱器便會工作，進而使水溫符合目標值。借助PLC自動化技術(shù)便可以實現(xiàn)此過程，保證系統(tǒng)不會出現(xiàn)差錯。

（5）零部件裝配。在機械制造業(yè)中，零部件極為常見，雖然此項工作的復雜程度并沒有高，但也必須對相關(guān)標準予以嚴格遵循。在裝配時嚴格按照裝配要求，對合格零部件予以選用。傳統(tǒng)機械制造過程中，一般是借助人力來完成對零部件的裝配的，如此所消耗的人力資源非常大[6]。且由于長時間的重復機械勞動，工作人員參與工作的熱情會越來越低，經(jīng)常發(fā)生操作失誤的現(xiàn)象?，F(xiàn)階段，不斷進步的科學技術(shù)，對自動化技術(shù)的產(chǎn)生與應用起到了積極推動作用，諸多機械制造企業(yè)都可以進行自動化制造，且在裝配零部件時也會應用到自動化技術(shù)。這樣既將大量可分配的人力資源給獲得，也在一定程度上把人為因素對裝配質(zhì)量的影響有效減少，顯著提高生產(chǎn)效率。

（6）開關(guān)量控制。利用計算機技術(shù)，PLC技術(shù)可有效融合繼電器和各種各樣的先進通信科技，對電氣工程中的各種電氣設備進行有效控制，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。PLC技術(shù)開關(guān)量控制程序是核心，借助存儲數(shù)據(jù)的中間繼電器，可以確保機械制造先關(guān)設備的邏輯性控制開關(guān)的控制量更加穩(wěn)定，包括生產(chǎn)相關(guān)運輸帶、沖床、機床等[7]。同時，斷路顯示器能夠集中控制系統(tǒng)，有效解決控制系統(tǒng)中各種元器存在的不足問題。在機械制造過程中，借助在CNC機床數(shù)控系統(tǒng)中將PLC技術(shù)引入，對提高邏輯處理任務的有效性極為有利，同時編程控制器可以和機床強電控制、數(shù)據(jù)系統(tǒng)微處理器密切聯(lián)系在一起，讓機電一體化生產(chǎn)水平得到大幅提高，使產(chǎn)品質(zhì)量得到保證，進而為當前機械制造中改造普通型、經(jīng)濟型數(shù)控機場提供技術(shù)支持。

2.3 PLC自動化技術(shù)在機械制造中應用的注意事項

為了高校應用PLC自動化技術(shù)，首先必須加大對其運行環(huán)境的控制力度，具體要求包括以下幾點：

（1）溫度。0～55℃是與PLC自動化控制系統(tǒng)運行相適合的最佳溫度，且系統(tǒng)安裝位置需具備良好的空氣流通性，散熱空間要大，通常具有較大發(fā)熱量的元件下方不適合作為安裝地，系統(tǒng)基本單元應間隔拓展單元30mm，若是必須在超過55℃的環(huán)境中安裝，務必要安裝風扇，以確保環(huán)境通風散熱效果良好。

（2）濕度。PLC自動化控制系統(tǒng)中囊括了諸多電子元件，為避免系統(tǒng)的正常運行受到影響，就一定要確保電器具備絕緣性，同時運行環(huán)境的相對濕度不能超過85%，同時不能夠出現(xiàn)凝露[8]。

（3）震動。保證PLC自動化技術(shù)裝置無強烈振動源，一旦有，需盡量把間距增大。當系統(tǒng)的振動頻率為10～55Hz或連續(xù)振動時，則其正常運行就會受到干擾，因此需盡量避免此種運行條件，如果有必要可從源頭上或者從傳播途徑著手將振動有效阻隔。

（4）抗干擾。在電源是PLC自動化控制系統(tǒng)中不可或缺的一部分，盡管在因為電源形成的電池干擾方面，PLC發(fā)揮了抵抗作用，但若是感到嚴重，或要求系統(tǒng)穩(wěn)定性較強的時候，需把抗干擾措施切實做好，所選擇的電源必須具備供電品質(zhì)佳、供電穩(wěn)定的條件，最好采用雙絞線。同時把相關(guān)防護裝置（低通濾波器、隔離變壓器等）安裝在交流電源輸入端子前，將諧波信號、高頻干擾信號過濾到，降低傳導型、輻射型電磁干擾。另外，在設計系統(tǒng)時，可并聯(lián)浪涌吸收器和交流信號輸出、輸入的壓敏電阻，如果PLC控制系統(tǒng)所處環(huán)境較為復雜，存在較大的外界噪聲，便可以借助對光耦合器進行安裝，以減少電磁干擾。同時利用數(shù)字濾波技術(shù)過濾噪聲信號，進而增強系統(tǒng)抗干擾能力。

3 結(jié)束語

快速發(fā)展的科技，助推了我國機械制造業(yè)智能化發(fā)展。在此形勢下，也就提供了廣闊的發(fā)展空間給我國PLC自動化技術(shù)的發(fā)展，使之成為機械制造業(yè)今后的大勢所趨，不論是在生產(chǎn)，還是生活中均得到廣泛應用，推動了我國機械設備自動化的可持續(xù)發(fā)展。但PLC自動化技術(shù)在發(fā)展過程中還有諸多問題存在，比如PLC自動化技術(shù)的編程設置，PLC自動化技術(shù)能否符合機械制造中的應用特點等。我們除了重視這些問題外，還要在今后的發(fā)展中將其不斷完善，以注入更多的活力到PLC自動化技術(shù)的發(fā)展過程中。