淺談PLC在機電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、淺談PLC在機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用摘要：PLC是一種專用，業(yè)控制微機系統(tǒng)，所采用的是典型的訃算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，適用的范圍是以工業(yè)現(xiàn)場作業(yè)為主的電控控制機。在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中，機電一體化正處在不斷發(fā)展和完善的過程中。PLC是一種很有發(fā)展空間的控制系統(tǒng),首先對PLC和機電一體化作一個簡單的介紹，之后再淺談PLC在機電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：PLC;機電一體化；邏輯控制；生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用引言:在現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展下，伴隨著學(xué)科與學(xué)科之間的交義和滲透的加強，這也在一定程度上對工程領(lǐng)域的技術(shù)革命起到了促進(jìn)作用。在機械工程領(lǐng)域中，微電子技術(shù)以及計算機技術(shù)向機械工業(yè)領(lǐng)域不斷滲透，最終促成了機電一體化

2、的產(chǎn)生，進(jìn)而促使機械工業(yè)不論是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式、功能還是管理體系均出現(xiàn)明顯改變，工業(yè)生產(chǎn)也從之前的機械電氣化階段邁入機電一體化階段。1.理論概述1.1PLC的定義、結(jié)構(gòu)及功能可編程邏輯控制器簡稱PLC,它是微機控制技術(shù)與繼電器控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是在順序控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的、以位處理器為核心用作數(shù)字控制的專用工業(yè)計算機。它采用了專門設(shè)計的硬件,而它的控制功能則是通過存放在存儲器中的控制程序來確定的，因此，若是要對控制功能作一些修改，只需要改變一些軟件。從結(jié)構(gòu)上來分析，PLC按硬件的結(jié)構(gòu)形式可分為整體式和組合式。整體式PLC外觀上是一個長方形箱體，乂稱為箱式PLCo組合式PLC

3、在硬件構(gòu)成上具有較高的靈活性，其模塊可以像拼積木似的進(jìn)行組合，構(gòu)成具有不同控制規(guī)模和功能的PLC,因此這種PLC乂稱為積木式PLC整體式PLC的CPU存儲器、輸入輸出安裝在同一個機箱內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)的特點是:結(jié)構(gòu)簡單、體積小、價格低、輸入輸出路數(shù)穩(wěn)定,實現(xiàn)的功能和控制規(guī)模固定，靈活性較低。組合式PLC為總線結(jié)構(gòu)。其總線做成總線板，上面有若干個總線槽，每個總線槽上可安裝一個PLC模塊，不同的模塊實現(xiàn)不同的功能。PLC的CPU存儲器和電源等做成一個模塊，該模塊在總線板上的安裝位置一般來說是固定的,而且該模塊也是構(gòu)成組合式PLC所必需的。其他的模塊可根據(jù)PLC的控制規(guī)模和實現(xiàn)的功能來進(jìn)行選取，安裝在總線

4、板的任一總線槽上。組合式PLC安裝完成后，需進(jìn)行組態(tài)，使PLC對安裝在個總線槽上的模塊進(jìn)行識別。組合式PLC的總線板乂稱為基板。組合式PLC的特點是：系統(tǒng)構(gòu)成靈活性較高，可構(gòu)成具有不同控制規(guī)模和功能的PLC,價格較高?？删幊踢壿嬁刂破饔幸韵?0個基本功能：（1）邏輯控制功能。邏輯控制功能實際上就是位處理功能，是PLC的最基本功能之一。（2）定時控制功能。PLC中有許多可提供用戶使用的定時器，其功能;類似于繼電器線路中的時間繼電器。（3）計數(shù)控制功能。PLC為用片提供了許多計數(shù)器，計數(shù)器在計數(shù)到莫一數(shù)值時，產(chǎn)生一個狀態(tài)信號，利用該狀態(tài)信號實現(xiàn)對某個操作系統(tǒng)的計數(shù)控制。（4）步進(jìn)控制功能。PLC為

5、用片提供了若干個位移寄存器，可以實現(xiàn)曲時間、計數(shù)或其他的指定邏輯信號為轉(zhuǎn)換條件的步進(jìn)控制。（5）數(shù)據(jù)處理功能。對數(shù)據(jù)進(jìn)行運算數(shù)據(jù)傳送等處理。（6）回路控制功能。PLC具有A/D、D/A轉(zhuǎn)換功能，可以方便地完成對模擬M的控制盒調(diào)節(jié)。（7）通信聯(lián)網(wǎng)功能。采用通信技術(shù)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程I/O控制，多臺PLC之間的同位鏈接、PLC與計算機之間的通信等。（8）監(jiān)控功能。PLC設(shè)置了較強的監(jiān)控功能。（9）停電記憶功能。PLC內(nèi)部的部分存儲器所使用的RAMS置了停電保持器件，以保證斷電后這部分存儲器中的信息能夠長期保存。1.2機電一體化。機電一體化是以電子技術(shù)特別是微電子技術(shù)為主導(dǎo)、多種新興的技術(shù)與機械設(shè)計?交叉、

6、融合而形成的綜合性高技術(shù)，是機械和電子技術(shù)的有機結(jié)合產(chǎn)物。機電一體化正處在不斷發(fā)展和完善的過程中，是一種嶄新的學(xué)術(shù)思想,除了強調(diào)機與電的有機結(jié)合，還具有更深刻、更廣泛的涵義。按照機電一體化的思想,凡是山各種現(xiàn)代高新技術(shù)與機械和電子相互結(jié)合而形成的各種技術(shù)、產(chǎn)品或系統(tǒng)，均屬于機電一體化范疇。因此，目前人們談?wù)摰臋C電液一體化、機電光一體化、機電信一體化都屬于機電一體化。機電一體化的發(fā)展趨勢：（1）微型化。微型化是精細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，也是提高效率的需要。（2）智能化。將人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制等現(xiàn)代控制理論和技術(shù)，應(yīng)用到機電一體化產(chǎn)品中，使其具有一定的智能。（3）模塊化。標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化是

7、機電一體化發(fā)展的必然趨勢，模塊化大大的促進(jìn)了機電一體化新產(chǎn)品的開發(fā)。（4）數(shù)字化。數(shù)字化的實現(xiàn)有利于遠(yuǎn)程操作,診斷和修復(fù)。（5）集成化。集成化既包含各種技術(shù)的相互滲透，相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和復(fù)合，乂包含在生產(chǎn)過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理多種工序。2.PLC在機電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用分析目前，PLC已經(jīng)廣泛與冶金、化工、機械、電子、電力、輕工、建筑建材、交通等兒乎所有的工業(yè)控制領(lǐng)域，以下是PLC在機電一體化中的應(yīng)用。2.1運動控制。利用PLC可以實現(xiàn)對宜線運動或圓周運動的有效控制，一般在工業(yè)現(xiàn)場,各輸入接點和輸出設(shè)備都有各自的代號，PLC內(nèi)的I/O繼電器也有編號。PLC具有

8、可靠性高、穩(wěn)定性強、抗干擾能力強等優(yōu)點因，此在工業(yè)控制領(lǐng)域具有極大的發(fā)展空間。將PLC引入到磁選機中，可以在很大程度上提升設(shè)備的電氣性能和自動化水平，確保設(shè)備安全、高效、穩(wěn)定運行。在干混凝士攪拌站生產(chǎn)運行控制中引入PLC控制系統(tǒng)，可以確保設(shè)備的穩(wěn)定運行，有效控制設(shè)備故障率，提高生產(chǎn)效率,降低能源消耗量。2.2開關(guān)邏輯M控制。PLC應(yīng)用最為普遍的一大領(lǐng)域就是開關(guān)M邏輯控制?？捎肞LC代替繼電器控制系統(tǒng)，對諸如運輸帶、沖床、機床電氣、注塑機以及包裝等機械設(shè)備進(jìn)行邏輯控制。此外，PLC還廣泛應(yīng)用于化工領(lǐng)域中的電磁閥控制、冶金工業(yè)高爐上料系統(tǒng)以及電鍍生產(chǎn)線控制等。3數(shù)據(jù)處理。PLC和在機械加工中的數(shù)字

9、CNO計算機數(shù)控組成一體，實現(xiàn)數(shù)字控制，有的已將CNC空制功能和PLC融為一體，實現(xiàn)PLC和CNCCS備間的內(nèi)部數(shù)據(jù)自山傳送，通過窗口軟件，用片可獨立編程,IIIPLC傳至CC使用。從發(fā)展趨勢看，CNC系統(tǒng)將變成以PLC為主體的控制和管理的系統(tǒng)。4過程控制。模擬量是實現(xiàn)過程控制必不可少的重要指標(biāo)，通常情況下，模擬量是指連續(xù)變化的量，比較常見的有電壓、電流、壓力以及溫度等物理量。以相關(guān)模擬量的當(dāng)前值及歷史值為主要依據(jù)，生成所需要的開關(guān)量或者模擬量輸出，從而確保系統(tǒng)可以依據(jù)一定的要求開展工作,這是實施過程控制的最主要U的。在連續(xù)生產(chǎn)控制中，最為普遍的控制方式就是過程控制。結(jié)語 TOC o 1-5 h z 綜上所述，隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，制造業(yè)領(lǐng)域的信息化進(jìn)程也相應(yīng)加快，信息將會成為今后機械制造業(yè)發(fā)展的主導(dǎo)。未來一段時期內(nèi)，機械制造業(yè)將會引入現(xiàn)代化制造系統(tǒng)及制造技術(shù)，逐步對生產(chǎn)模式進(jìn)行更新，并采用先進(jìn)的組織管理方式，促進(jìn)機械制造業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。全球化、虛擬化、智能化以及網(wǎng)絡(luò)化將會成為未來機械制造業(yè)最突出的特點,可編程邏輯控制器在機械制造業(yè)中將會有極大的發(fā)展空間，以可編程邏輯控制器為核心的控制系統(tǒng)代表著今后機電設(shè)備電氣控制的發(fā)展方向。（參考文獻(xiàn)）馮清秀，鄧星鐘?機電傳動控制（第五版）.華中科技大學(xué)2011.6孫同景，陳桂友.PLC原理及工程應(yīng)用.機械