機械加工設備控制系統(tǒng)PLC程序探討

時間:2022-08-03 11:39:51

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機械加工設備控制系統(tǒng)PLC程序探討

摘要:以華泰機械為例,闡述機械加工設備控制系統(tǒng)中的plc程序優(yōu)化策略,包括合理選擇PLC控制系統(tǒng)、完善PLC控制系統(tǒng)硬件和軟件的設計。

關鍵詞:控制系統(tǒng),PLC程序,優(yōu)化策略,機械加工設備

PLC程序是一種專門為工業(yè)環(huán)境而設計的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng),在可編程存儲器的作用下來存儲一系列操作指令,在進行數(shù)字模擬信號輸入輸出操作的基礎上達到操控機械生產(chǎn)的目的,使機械可以按照人為要求進行定時、算數(shù)、計數(shù)以及順序、邏輯控制。在計算機通信技術、微處理技術不斷發(fā)展的支持作用下,如今計算機控制已經(jīng)成為社會各領域工業(yè)生產(chǎn)的大勢所趨,能夠在計算機控制程序的輔助下全方位滿足于市場對不同規(guī)格產(chǎn)品的多樣化生產(chǎn)需求。而PLC程序的出現(xiàn)則將這一趨勢推向了頂峰,能夠為各領域的機械加工設備控制提供強大的微處理器,確保機械加工各項功能得以順利實現(xiàn)。目前PLC控制已經(jīng)憑借其自身在使用便捷、功能強大、應用面廣等顯著優(yōu)勢,成為我國工業(yè)自動化領域的主要裝置,被廣泛運用在工業(yè)生產(chǎn)各個領域,為我國工業(yè)制造轉(zhuǎn)型升級提供了強大的技術支持。

1華泰機械

華泰機械全稱無錫市華泰機械廠,該公司是一所成立于1997年的機械制造企業(yè),專注于機械設備生產(chǎn)制造相關技術的開發(fā)、咨詢、維修、銷售、安裝等工作,業(yè)務范圍主要圍繞鋼材加工制造展開,涉及與之相關的機械設備及配件、數(shù)控機床設備,以及相關五金交點、金屬材料、包裝材料的生產(chǎn)與加工。其產(chǎn)品在社會中有著廣泛的應用,為我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供了強大的技術動力支持。在多年的發(fā)展中,華泰機械始終堅持以“品質(zhì)保證、服務專業(yè)、顧客滿意”的發(fā)展原則,在不斷提供自身技術水準的同時,建立起了從產(chǎn)品技術研發(fā)到生產(chǎn)為一體的服務流程,能夠切實滿足客戶的多樣化需求。在漫長的成長和發(fā)展進程中,華泰機械憑借自身強大的技術優(yōu)勢,顯現(xiàn)出了迅猛的發(fā)展態(tài)勢,不僅收獲了國內(nèi)大批企業(yè)的支持,更獲得了德國、日本、法國等工業(yè)制造強國同行業(yè)專家的認可。

2華泰機械加工設備控制中的PLC應用

通過對華泰機械加工生產(chǎn)總體情況的深入了解,可以看出目前PLC在該企業(yè)中有著很好的應用,其機械加工設備控制系統(tǒng)中涉及大量的數(shù)字化信號模擬控制裝置,如電磁閥、電機的停啟等,以及流量、壓力、溫度、計數(shù)的設定與控制等。都是在PLC本身開關量邏輯控制、運動控制、模擬量控制、過程控制、數(shù)據(jù)處理、聯(lián)網(wǎng)通信等功能的基礎上實現(xiàn)的。PLC的存在可以很好地輔助機械加工設備控制系統(tǒng)實現(xiàn)對這些裝置的有效控制。同時,企業(yè)還在對原有機械設備控制材料管理、程序設計、硬件準備等進行深入分析的基礎上,結(jié)合甲方生產(chǎn)發(fā)展要求,對專屬機械設備控制系統(tǒng)、支架零件生產(chǎn)單元等進行了升級優(yōu)化,在PLC的輔助下程序運行效率不斷提升,可以在輸入指令后迅速做出反應,與之相對應的生產(chǎn)效率也有了很好的保障。

3華泰機械加工設備控制系統(tǒng)PLC程序的優(yōu)化

3.1合理選擇PLC控制系統(tǒng)

不同型號下的PLC適用范圍、作用功能也是不盡相同的。在實際生產(chǎn)中,要充分結(jié)合機械加工設備生產(chǎn)實際需求,通過對被控制對象復雜程度的深入分析,來對PLC控制系統(tǒng)進行合理選擇,以此來確保其系統(tǒng)程序功能可以得到正常發(fā)揮。目前市場中應用較廣的PLC產(chǎn)品有日本的OMRON、FUJI,德國的SIEMENS,韓國的LG,美國的GE,以及以永宏、臺達、和利時、安控等為代表的一大批國產(chǎn)PLC品牌,這些產(chǎn)品規(guī)模都不盡相同。企業(yè)要想實現(xiàn)PLC程序的最優(yōu)化設置首先就必須從選品方面入手。在PLC規(guī)模方面,企業(yè)可以根據(jù)自身機械加工生產(chǎn)流程及工藝的復雜程度來從大中小三種不同的規(guī)模中進行合理選擇。對于華泰機械這種大規(guī)模生產(chǎn)企業(yè)可選擇I\O點數(shù)>512點的大規(guī)模PLC控制系統(tǒng),為機械加工生產(chǎn)提供中斷控制、數(shù)據(jù)庫、智能控制、通信聯(lián)網(wǎng)、函數(shù)運算等服務。

3.2完善PLC控制系統(tǒng)硬件設計

從硬件方面來看PLC控制系統(tǒng)包含了輸出輸入兩部分電路系統(tǒng)。其中PLC輸出電路程序設計,要依據(jù)甲方開具的生產(chǎn)工藝標準、要求來進行設定。如各種變頻器、指示燈、數(shù)字直流調(diào)速器的信息輸出應以晶體管為主,以此來滿足高頻動作操作,盡量縮短反應時間。如若生產(chǎn)操作對輸出頻率要求不高,可選用繼電器進行輸出操作,此種電路設計方法不僅簡單且具繼電器具有負載能力,可很好的抵抗外部信號干擾,保障系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。對于PLC輸入電路的程序設計,一般以AC85—240V為主,同時要在系統(tǒng)中增加以隔離變壓器、電源濾波器等為代表的電源凈化元件,以增強系統(tǒng)穩(wěn)定性,抗擊外部信號干擾。

3.3完善PLC控制系統(tǒng)軟件設計

對于PLC控制系統(tǒng)而言,軟硬件的完善設計要同時著手開展。其中軟件的作用主要是以控制要求為基準,通過程序語言的編寫,將機械制造相關工藝流程圖轉(zhuǎn)換為更易于系統(tǒng)識別的梯形圖,由此來便于PLC控制系統(tǒng)作用的發(fā)揮。軟件的設計與優(yōu)化要伴隨著機械加工設備控制整個生產(chǎn)流程當中,軟件設計人員需要隨時根據(jù)生產(chǎn)要求對系統(tǒng)進行調(diào)試、升級、維護,由此來更好的掌控系統(tǒng)的運行。PLC控制程序軟件優(yōu)化要點主要包括以下幾點:(1)對于I\O具體點數(shù)的分配,要嚴格按照機械設備生產(chǎn)流水線進行,由前向后推進的過程中逐步增大I/O點數(shù)。(2)對處于同一設備、程序,或是部件上的I/O信號,要予以集中分配、集中處理,為后期程序的維護做好準備。(3)對于計數(shù)器、定時器等要予以統(tǒng)一編號,切勿使同一編號重復存在、使用的情況出現(xiàn),最大程度保障PLC控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。此外,對于PLC控制程序的軟件優(yōu)化設計要盡可能做到簡單明了,在盡可能減少編程語言輸入的基礎上節(jié)約內(nèi)存容量、提高程序掃描反應時間。

4未來發(fā)展的建議

在這里需要著重強調(diào)的一點是,華泰機械作為一家大型機械加工設備控制企業(yè),PLC控制系統(tǒng)在其生產(chǎn)中有著廣泛的應用,一旦PLC程序的穩(wěn)定性、安全性出現(xiàn)問題,將對整個系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)造成嚴重的阻礙,致使整個生產(chǎn)加工流程被迫中斷。因此,在未來的發(fā)展中,華泰機械要著重做好PLC控制程序的抗干擾、可靠性設計工作。在對電弧干擾、共模干擾等進行具體分析的基礎生,通過增強電源變壓器容量、增設浪涌電壓抑制電路、改變接地地點等各種措施,有效增強系統(tǒng)的防干擾能力。并對PLC程序的運行環(huán)境進行綜合調(diào)查,將周圍環(huán)境控制在0~55℃之間,將濕度控制在35%~80%之間,并保持周圍環(huán)境清潔、干凈,防止導電性粉末、塵埃等對系統(tǒng)所造成的影響,最大程度保障PLC系統(tǒng)以及相關元器件的可靠運行。

5結(jié)語

華泰機械屬于我國工業(yè)制造領域領軍企業(yè),在機械設備以及配件的開發(fā)、設計、制造、安裝、銷售、維護等各個領域均有著豐富的經(jīng)驗。在未來的發(fā)展中,華泰機械要繼續(xù)做好技術研發(fā)工作,在現(xiàn)有PLC程序的基礎上結(jié)合其自身企業(yè)生產(chǎn)特點對程序予以進一步優(yōu)化升級,使華泰機械可以在強大的PLC控制程序的輔助下再造輝煌。

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作者:黃文浩 陶麗萍 單位:無錫科技職業(yè)學院