PLC在機(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)的應(yīng)用
時(shí)間:2022-02-09 05:29:22
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摘要:plc能夠有效改善控制開關(guān)和通信技術(shù)等方面的問題,能夠通過(guò)不斷的發(fā)展創(chuàng)新,使PLC技術(shù)在機(jī)電一體化生產(chǎn)過(guò)程中廣泛的應(yīng)用。在將PLC技術(shù)除外后,同樣的機(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)和生產(chǎn)技術(shù)也被各個(gè)企業(yè)應(yīng)用到目前的生產(chǎn)中,如此不僅有效地提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率,而且也提高了生產(chǎn)質(zhì)量。但是因?yàn)闄C(jī)電一體化的生產(chǎn)系統(tǒng)是一個(gè)完整的邏輯系統(tǒng),所以這個(gè)時(shí)候就應(yīng)該及時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操控,以此來(lái)確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;計(jì)算機(jī)技術(shù);PLC技術(shù);控制開關(guān);通信技術(shù);生產(chǎn)效率
與PLC技術(shù)相比,機(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)在使用的過(guò)程中具有一定的穩(wěn)定性。因?yàn)橐呀?jīng)形成了一定的邏輯系統(tǒng),所以在使用PLC技術(shù)時(shí)可以更好地對(duì)系統(tǒng)或體系進(jìn)行控制。非常有效的提高了整個(gè)系統(tǒng)的整體運(yùn)行穩(wěn)定性。由此可以看出,在當(dāng)今有越來(lái)越多的企業(yè)在機(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程中,已經(jīng)開始有效地將PLC技術(shù)應(yīng)用起來(lái),通過(guò)PLC技術(shù)對(duì)系統(tǒng)的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行更加全面的控制,以此來(lái)確保系統(tǒng)能夠更加穩(wěn)定地運(yùn)行。機(jī)電生產(chǎn)系統(tǒng)本身的功能相對(duì)于PLC技術(shù)來(lái)說(shuō),具有更加簡(jiǎn)單的特點(diǎn),控制起來(lái)相對(duì)來(lái)說(shuō)會(huì)更加的復(fù)雜,基于此,為了更有效地提高機(jī)電技術(shù)的自動(dòng)化特性,在日常的生產(chǎn)中應(yīng)用PLC技術(shù)是非常有必要的。[1]
1簡(jiǎn)單概述
PLC技術(shù)的定義和機(jī)電一體化的定義電力線通信(PLC)是一種通信技術(shù),可用于電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的不同功能。在使用PLC技術(shù)的過(guò)程中,它往往被作為一種控制技術(shù)來(lái)應(yīng)用,換句話說(shuō),現(xiàn)如今的生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中,使用的是一種被稱作PRC設(shè)備的可編程的邏輯控制器,乃是一種能夠完成自動(dòng)控制的設(shè)備裝置。與此同時(shí),該裝置在使用過(guò)程中,使用了如今位于技術(shù)科技前列的一種技術(shù)———微電腦技術(shù)。用通俗點(diǎn)的話來(lái)講,就是當(dāng)工作人員遇到需要進(jìn)行軟件編程的情況時(shí),工作人員就可以通過(guò)PLC進(jìn)行操作。該系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí),不僅可以實(shí)現(xiàn)編程的功能,達(dá)到數(shù)據(jù)控制的目的,還具有計(jì)數(shù)、定時(shí)等附加輔助功能。在使用PLC設(shè)備的過(guò)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(shí)現(xiàn)。隨著現(xiàn)有技術(shù)體系的不斷發(fā)展,機(jī)電一體化得到了迅速的發(fā)展。而在現(xiàn)在的情況下,技術(shù)不斷創(chuàng)新,各種新科技突飛猛進(jìn),有很多企業(yè)也在對(duì)于機(jī)電一體化進(jìn)行自己的創(chuàng)新實(shí)踐,涵蓋了當(dāng)今生產(chǎn)技術(shù)的方方面面,從各個(gè)方面進(jìn)行持續(xù)性的創(chuàng)新。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的不斷進(jìn)步,雖然發(fā)展突飛猛進(jìn),但是事實(shí)上,目前還有許多學(xué)者和企業(yè)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)存在很嚴(yán)重的輕視心態(tài),主要的原因是機(jī)電一體化在使用時(shí),功能方面的發(fā)展相對(duì)來(lái)說(shuō)比較單一。機(jī)電一體化研發(fā)出來(lái)之后,其包括或集成了非常廣泛的技術(shù)理念,這些技術(shù)理念都是非常優(yōu)秀的,所以機(jī)電一體化技術(shù)能夠被社會(huì)大眾認(rèn)同,不斷發(fā)展也使得機(jī)電一體化技術(shù)系統(tǒng)更加完美,所以,人們開始關(guān)注這項(xiàng)技術(shù),開始喜歡這個(gè)技術(shù),更加積極地探索機(jī)電一體化技術(shù)的有效應(yīng)用。[2]
2PLC技術(shù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容
2.1在硬件上PLC的設(shè)計(jì)。在PLC系統(tǒng)的硬件方面,對(duì)于PLC技術(shù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),排在第一位需要考慮的是所選PLC設(shè)備的型號(hào),在對(duì)型號(hào)進(jìn)行選擇時(shí),最關(guān)鍵的是需要考慮兩個(gè)問題:首先是所選擇的硬件型號(hào)能否滿足需求,其次是所選擇硬件結(jié)構(gòu)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(lái)選擇相應(yīng)的結(jié)構(gòu),企業(yè)應(yīng)根據(jù)自己的條件選擇相應(yīng)的設(shè)備。如果企業(yè)需要長(zhǎng)期進(jìn)行加工和生產(chǎn)大批量的產(chǎn)品,那么可以推薦選擇相對(duì)統(tǒng)一的設(shè)備,如此能夠達(dá)到整潔統(tǒng)一的目的,便于日后進(jìn)行集中的管理和維護(hù),能夠非常高效的提高生產(chǎn)效率。接下來(lái),設(shè)計(jì)I/O端口,根據(jù)自身的實(shí)際情況確定端口數(shù)量。另外,在實(shí)際的應(yīng)用中,開關(guān)大小和智能運(yùn)行應(yīng)符合自身情況,其他操作不宜產(chǎn)生過(guò)多,以免給系統(tǒng)硬件造成損傷。[3]2.2在軟件上PLC技術(shù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)主要用于PLC控制,其中最重要的是軟件編程設(shè)計(jì),這對(duì)于實(shí)際操作中的應(yīng)用是非常有必要的。軟件設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之處在于程序員需要為程序設(shè)計(jì)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(jì)算機(jī)識(shí)別的語(yǔ)言,如二進(jìn)制代碼。在應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)情況中,最常用的方法是“圖解法”,主要原因是它可以通過(guò)數(shù)據(jù)顯示的方式來(lái)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(chǎn)系統(tǒng)的機(jī)電一體化中PLC技術(shù)的應(yīng)用
3.1具有運(yùn)動(dòng)控制的應(yīng)用。在機(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)中,能夠?qū)\(yùn)動(dòng)控制進(jìn)行有效的應(yīng)用,是PLC技術(shù)在整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)中具備的最基本的應(yīng)用功能。講得通俗一點(diǎn),就是把機(jī)電一體化技術(shù)與PLC技術(shù)的有效結(jié)合起來(lái),如此可以滿足整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)控制目標(biāo)。當(dāng)生產(chǎn)系統(tǒng)的內(nèi)部采用PLC控制時(shí),能夠更加有效地保證設(shè)備實(shí)現(xiàn)所需要的運(yùn)動(dòng)形式,例如圓周運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)。機(jī)電一體化為了實(shí)現(xiàn)自己所需要的運(yùn)動(dòng)控制目標(biāo),在能夠有效的把PLC技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)系統(tǒng)中之前,往往需要很多輔助設(shè)備的幫助,例如傳感器,其作為輔助設(shè)備,在生產(chǎn)過(guò)程中輔助設(shè)備的使用是最重要的。設(shè)備之間的有效協(xié)調(diào)可以通過(guò)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn),但是總體看來(lái)比較麻煩,然而自從選擇了PLC技術(shù),就變得比較容易進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制這項(xiàng)進(jìn)程了,只需要在PLC技術(shù)系統(tǒng)中設(shè)置即可??梢栽谶M(jìn)行內(nèi)部編程的操作中設(shè)計(jì)專門的程序模塊來(lái)控制系統(tǒng),從而確保這個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)能夠進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制。[4]3.2具有開關(guān)邏輯控制的作用。在實(shí)際生產(chǎn)中,PLC技術(shù)應(yīng)用于機(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)時(shí)具有開關(guān)邏輯控制功能,該功能是PLC技術(shù)最關(guān)鍵的應(yīng)用功能之一。對(duì)于PLC技術(shù)在機(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用,開關(guān)邏輯控制可以說(shuō)是至關(guān)重要、獨(dú)具特色的,是該技術(shù)順利應(yīng)用的基礎(chǔ)。比方說(shuō)在如今的企業(yè)生產(chǎn)中,如果想要有效控制實(shí)際的生產(chǎn)系統(tǒng),可以采用PLC技術(shù)進(jìn)行控制工作,以此來(lái)代替生產(chǎn)系統(tǒng)中繼電器,也可以采用PLC設(shè)備進(jìn)行控制操作。此外,在使用PLC的過(guò)程中,構(gòu)建PLC數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)可以通過(guò)PLC技術(shù)和PLC設(shè)備進(jìn)行有效的圖形顯示,幫助操作人員更好地觀察當(dāng)前PLC機(jī)床控制系統(tǒng)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)變化,所以構(gòu)建具有非常強(qiáng)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(duì)于目前的任何一個(gè)生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō),是必不可少的重要工作環(huán)節(jié)。PLC技術(shù)能夠?qū)γ總€(gè)工作內(nèi)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(dāng)前產(chǎn)品。在實(shí)際中的生產(chǎn)質(zhì)量,能夠通過(guò)對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的調(diào)整和計(jì)算,我們也可以仔細(xì)觀察企業(yè)當(dāng)前的生產(chǎn)效率。在數(shù)據(jù)處理方面,使用PLC設(shè)備運(yùn)用PLC技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn),可以實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算和矩陣運(yùn)算等算法來(lái)進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算。而當(dāng)PLC設(shè)備再次使用時(shí),相關(guān)數(shù)據(jù)也可以有效的傳輸和轉(zhuǎn)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(shí)還可以將采集到的數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)在原系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合對(duì)比。為了保證PLC技術(shù)系統(tǒng)在工作過(guò)程中的數(shù)據(jù)比較出現(xiàn)偏差、結(jié)果出現(xiàn)問題時(shí),系統(tǒng)可以直接停止工作,以此來(lái)避免非常大的誤差產(chǎn)生。[5]3.4具有過(guò)程控制的作用。過(guò)程控制在現(xiàn)實(shí)中是最重要的,在實(shí)際生產(chǎn)操作上,相對(duì)于上面提到的任何控制工作,都更加重要一些,因?yàn)檫^(guò)程控制在任何當(dāng)前的生產(chǎn)系統(tǒng)中都需要進(jìn)行。工作過(guò)程控制其實(shí)指的是對(duì)某些零件、液位、流量等此類相似的加工工藝參數(shù)進(jìn)行有效控制,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的智能化自動(dòng)控制。除此之外,在一個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中,具有一定控制技術(shù)的產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程可以更好地進(jìn)行。它可以影響或調(diào)節(jié)產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量,因?yàn)樵谶^(guò)程控制工作中,主要的內(nèi)部控制參數(shù)是生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品的質(zhì)量參數(shù)。由此看來(lái),過(guò)程控制的質(zhì)量通常能夠?qū)Ξa(chǎn)品質(zhì)量有很大的影響。在當(dāng)前的過(guò)程控制工作中,仿真量是整個(gè)機(jī)載過(guò)程中最重要的技術(shù)指標(biāo)和數(shù)據(jù)指標(biāo)。工作中,常常需要觀察的有效模擬情況,因?yàn)橐坏┧麄冊(cè)噲D進(jìn)行任何更改,它可能會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)系統(tǒng)不能正常工作,影響產(chǎn)品的質(zhì)量,似乎使用PLC技術(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)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(shè)置,向著具體的目標(biāo)運(yùn)作,然后完成保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的目的。3.5通過(guò)PLC技術(shù)檢測(cè)到的模擬值非常接近實(shí)際值。在很多工廠建設(shè)項(xiàng)目時(shí),通常首先采用PLC系統(tǒng)進(jìn)行仿真試驗(yàn)。若檢測(cè)值符合本建設(shè)項(xiàng)目預(yù)定目標(biāo)范圍,則依舊按照原定的計(jì)劃進(jìn)行生產(chǎn)和施工的投入??墒牵绻麢z測(cè)值不符合預(yù)期的目標(biāo)范圍,則對(duì)其進(jìn)行調(diào)整,調(diào)試完畢后再次嘗試。由于PLC系統(tǒng)本身具有較強(qiáng)的過(guò)程控制能力,一般的情況下,PLC測(cè)試模擬值會(huì)比較接近于現(xiàn)實(shí)中的實(shí)際生成值。由于PLC系統(tǒng)對(duì)于仿真數(shù)據(jù)的變化具有很強(qiáng)的敏感性,所以這也是PLC技術(shù)在社會(huì)上被廣泛認(rèn)可的原因。
4PLC技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向
直到現(xiàn)在,PLC技術(shù)是一個(gè)多種現(xiàn)代技術(shù),綜合運(yùn)用的多元化生產(chǎn)技術(shù),不僅應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,同樣也適合于其他行業(yè)。由此可以得出,在目前越來(lái)越多的市場(chǎng)需求的敦促下,PLC目前有著六個(gè)未來(lái)的發(fā)展方向:首先,PLC技術(shù)是要發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化,在機(jī)械自動(dòng)化方向的發(fā)展主要以時(shí)間控制、邏輯控制、進(jìn)程控制為主。其次,PLC能夠?qū)λ盏降臄?shù)據(jù)進(jìn)行直接計(jì)算和轉(zhuǎn)換,具有數(shù)據(jù)處理等強(qiáng)大功能。再次是PLC能夠通過(guò)自身的控制箱,可以準(zhǔn)確的收集工業(yè)生產(chǎn)中的模線數(shù)量。然后是PLC集成了現(xiàn)代通信設(shè)備可以直接遠(yuǎn)程控制,不僅擁有一對(duì)一的單控能力,還可以達(dá)到多對(duì)一的聯(lián)合控制的目的,能夠使生產(chǎn)過(guò)程變得更加精確、清晰。再一個(gè)就是PLC對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)控也有了很大的提高,能夠詳細(xì)的監(jiān)控生產(chǎn)中各個(gè)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(guò)去的情況中,生產(chǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在前面的設(shè)備將復(fù)位,但是PLC能夠保留機(jī)器的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀態(tài),直到電源故障接觸或是修復(fù)后,可以繼續(xù)操作,大大提高了生產(chǎn)數(shù)據(jù)的安全性。[6]在接下來(lái)的幾年里,研究人員一定會(huì)生產(chǎn)出更多新型的電氣工程設(shè)備,結(jié)合現(xiàn)有的運(yùn)行環(huán)境,完善控制界面,確保在機(jī)電一體化發(fā)展中更好地運(yùn)用PLC技術(shù),推動(dòng)我國(guó)電氣工程智能化和自動(dòng)化的發(fā)展。PLC技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用中有著非常重要的地位,這也是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),設(shè)計(jì)師可以根據(jù)機(jī)電一體化系統(tǒng)的運(yùn)行狀況,大大提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和生產(chǎn)的技術(shù)結(jié)合,確保PLC的電氣控制系統(tǒng)更加健全。研究人員肯定會(huì)產(chǎn)生更多的新類型的電氣工程設(shè)備,結(jié)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(shù)在機(jī)電一體化的發(fā)展,促進(jìn)中國(guó)對(duì)情報(bào)方向的電氣工程和自動(dòng)化。PLC技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用具有非常重要的地位,這同樣也是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),設(shè)計(jì)師可以根據(jù)機(jī)電一體化系統(tǒng)操作現(xiàn)狀,大力提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),以確保PLC電氣控制系統(tǒng)更為健全。當(dāng)今的主流研究,例如適用于高壓PLC應(yīng)用的LC帶通阻抗匹配耦合電路、基于測(cè)量活動(dòng)的PLC應(yīng)用的低壓配電網(wǎng)絡(luò)的通道表征、信息技術(shù)-數(shù)據(jù)通信;聯(lián)邦大學(xué)JuizDeFora的新數(shù)據(jù)闡明了數(shù)據(jù)通信中的發(fā)現(xiàn)(基于MeasurementCampaign的PLC應(yīng)用的低壓配電網(wǎng)絡(luò)信道特性)等文章,研究了PLC技術(shù)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(duì)于PLC頻率,電路僅產(chǎn)生-4dB的插入損耗、在指定的CENELEC頻段50kHz至150kHz內(nèi)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(guó)際上對(duì)于PLC技術(shù)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(lái)國(guó)際上對(duì)于PLC技術(shù)的認(rèn)可和重視,由此可以看出,未來(lái)的PLC技術(shù)是具有非常大的發(fā)展和應(yīng)用前景。
5結(jié)束語(yǔ)
現(xiàn)實(shí)社會(huì)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈,各行各業(yè)都面臨著嚴(yán)峻的競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)。結(jié)合PLC的優(yōu)勢(shì)技術(shù),機(jī)電生產(chǎn)行業(yè)創(chuàng)新生產(chǎn)模式和流程,打破傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的限制,促進(jìn)生產(chǎn)質(zhì)量和效率的提高,促進(jìn)中國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè),提高在中國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)水平。文章對(duì)PLC技術(shù)如今的應(yīng)用現(xiàn)狀簡(jiǎn)要闡述,重點(diǎn)簡(jiǎn)要的分析與討論了這種技術(shù)在機(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用,在進(jìn)行整體分析過(guò)程當(dāng)中,首先對(duì)于PLC技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的概述其是什么,然后說(shuō)明介紹了機(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)。其次,分析在機(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)之中,PLC技術(shù)的應(yīng)用具體進(jìn)行了什么內(nèi)容。希望我國(guó)如今的PLC技術(shù)在此次分析后,在實(shí)際中具有一定的意義,能夠推動(dòng)這項(xiàng)技術(shù)在機(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用,推動(dòng)技術(shù)的發(fā)展。希望本文能夠?yàn)轭愃频难芯刻峁﹨⒖肌?/p>
參考文獻(xiàn):
[1]王艷蓉,周小琴,楊藝.基于機(jī)電控制系統(tǒng)的自動(dòng)控制一體化設(shè)計(jì)[J].技術(shù)與市場(chǎng),2020,27(11):92+94.
[2]朱發(fā)智.機(jī)電控制系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)與一體化設(shè)計(jì)分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2016(11):133.
[3]吳玉瑩.PLC與觸摸屏在CA6140車床控制線路改造中的應(yīng)用[J].電子世界,2020(20):188-189.
作者:徐彩秀 單位:山西省呂梁市呂梁高級(jí)技工學(xué)校