PLC在机电一体化生产系统中的运用研究

付秀蓉 宗成龙 丁博

摘要：PLC技术作为类似于计算机工艺的信息收集管理技术，能够对机械设备的安装管理进行自动化操作，对生产体系的开关数目和模拟量数据进行信息收集与管理，能够实现自动化编程，增强系统运行的整体效果。将PLC技术在机电一体化发展系统中进行应用，能够取代人工进行简单的重复式劳动，提高机械设备的使用效率，还能够对机电一体化的生产进行全面优化改进产品结构，完善生产方式。

Abstract： PLC technology， as a kind of information collection and management technology similar to computer technology， can automatically operate the installation and management of mechanical equipment， collect and manage the number of switches and analog data of production system， realize automatic programming and enhance the overall effect of system operation. The application of PLC technology in the development system of Mechatronics can replace manual labor for simple repetitive labor， improve the use efficiency of mechanical equipment， and comprehensively optimize the production of mechatronics， improve the product structure and improve the mode of production.

关键词：PLC;机电一体化生产系统;运用策略

Key words： PLC;mechatronics production system;application strategy

中图分类号：TP273;TH-39                           文獻标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）09-0067-02

0  引言

PLC作为可编程控制器，能够实现自动控制设备，还能够允许高级微机计算机进行编程自动控制，增强整个设备组件操作运行的效果。在我国社会经济快速发展的背景下，机电一体化技术在工业领域中发挥着非常重要的作用。将PLC技术应用于机电一体化，可以实现微机自动化控制，促进生产经营活动的效率全面提升，保证企业的经济效益全面增强。研究PLC一体化生产也可以提高产业生产效率，为工业的建设与发展作出重要的贡献。

1  PLC与机电一体化理论概述

1.1 PLC的概念

PLC就是可编程逻辑控制器，能够对内部程序进行快速的储存、运算和控制，同时还具备定时计数等多项功能，利用执行指令能够使得机械生产效率大幅度提高，可编程逻辑控制器，还具有非常显著的优势。首先，步进控制。在下一道工序开展之前，必须完成上一道工序。控制顺序能够提高各项工序之间的有效连接，确保在施工建设过程中，各个工序连接更加紧密，保证工程质量水平得到增强。其次，现实控制。可编程逻辑控制器能够对定时器进行自动设置，随意调用和改动，增强整个定时器的灵活效果。其三，条件控制。可编程逻辑控制器能够对逻辑运算的指令进行构建，还能够具有非常强灵活性特点，对整个设备继电器进行串并联、并联或串联等处理，可以发挥非常重要的作用。信息技术的迅速发展，使得网络进行远程操作成为可能，同时也促进了分布式控制网络的分散控制效果。

1.2 机电一体化的概念

机电一体化就是利用计算机技术，对各个系统进行升级处理，有效取代人工操作，增强机械设备的整体利用效果，使得机电一体化设备真正实现智能操作管理，除了安全和环保理念之外，还能够有效取代能源使用，提高机电一体化设备的运行可靠性。机电一体化技术具备智能化技术的优势，随着我国科学技术的不断发展，智能数控机床技术以及机器人设备的应用范围也在不断扩大。

2  PLC在机电一体化生产系统中的具体应用策略

2.1 运动控制

运动控制就是PLC在机电一体化生产中的关键内容，能够对整个生产的运动形态进行全面监控，确保运动的自动化处理，满足机电一体化设备生产要求，在运动控制时PLC系统具有稳定性强、可靠性高等优势，具有非常广阔的发展空间。将PLC技术应用于一体化生产中，能够显著增强电气性能和自动化水平，保证设备的平稳发展。PLC具备专门的运动控制模块，所有的机械设备都具备运动功能，能够显著减少设备运行的故障增强效率，还能够减轻能量消耗。数控编程作为整个数控加工的关键环节，编程技术能够直接影响数控加工技术的质量。为了全面提高模具加工和零件加工的水平，最主要的就是提高加工质量，缩短加工时间，实现高速生产。模具作为母具，制造精度必须高于其他成型品的精度，模具精度直接影响成品的最终质量。数控加工模具制造，要尽可能保障模具的精度达到最佳。除了一些平面和回转面之外，还有各种复杂的曲面，如果采用传统的加工工艺无法对曲面进行加工。数控加工技术是模具制造行业发展的关键技术，可以避免加工过程中出现的各种问题，还能够随时进行调整。数控模具加工时必须注意每一个细节，保证设计工艺更加科学合理。数控工艺施工之前，要充分分析加工零件图，提高数控机床的工作效率，将所有的错误提前找出，避免数控机床按照错误的指令运行引发各种事故。

2.2 过程控制

过程控制是PLC可编程控制器的重要应用方向，在PLC投入运行后，需要对整个设备的运行状态进行全方位分析，同时内置信号接收装置对存入的运行区进行处理，为后续工作做好准备工作，用户还需要从存储器中快速读取有关程序内容。同时设计自动化指令，对逻辑和运算结果进行快速处理，将最终的输出形态或者输出寄存器中的数据进行传递，如此循环往复，能够确保控制工作的快速执行。在电气辅助系统之中运用顺序控制，提高自动化控制的水平，将PLC技术应用在电气自动化控制之中，保证工艺流程实现单向控制。同时也可以增强生产过程的整体协调性，使得电气设备自动化控制效果大幅度提高。PLC技术在公路交通系统自动化应用，可以根据交通线路特点研发适用PLC技术管理指挥系统，还可以将PLC技术系统有机结合，形成全自动化的柔性装配生产线，满足交通运输线路的发展要求。城市公交系统能够解决人们出行问题，同时也能达到节能降耗保护环境的效果。传统的交通控制系统很难适应交通秩序立交桥复杂化的趋势。利用PLC技术能够形成PLC型交通信号控制系统，极大的提高了对交通系统发展的适应能力，因为PLC控制系统的外部环境适应能力强，具有丰富的定时资源，能够对城市交通发展进行渐进式信号控制，还可以对岔路口进行自动控制。

2.3 数据处理

在PLC技术运行中能够对数据进行快速的逻辑计算、函数计算和矩阵计算，保证数据之间的快速转换与传输，还能够对数据进行查询排序，加强数据的分析处理工作，确保数据处理的智能化水平，还可以对数据处理力度进行控制，对于执行数据的排列打印、传输发挥重要的作用。随着我国人民群众的生活质量显著提高，促进我国汽车行业的快速发展。数控技术应用在汽车加工制造产业中能够代替复杂重复的人工劳动，提高汽车组装效率，还使汽车生产实现精细化发展，数控技术的激光检测也对阀座轮轴等尺寸进行全面测量，确保汽车生产制造的精度得以提升。

产业组织应学会在机电一体化生产系统中敏感地使用PLC技术，通过这种方式全面控制设施运营，生成特定数据，确保机电设施的顺利运行。目前，社会上的人们越来越重视PLC过程，这使操作控制性能更强，机械设备的使用范围更广。在物理操作的指导下，可以最大限度地实现产业组织组装的目的。同时，PLC工艺具有较强的抗冲击性能、可靠性和高效率，因此在工业生产系统中起着重要的作用。另外，在磁选机上使用PLC操作控制技术，可以大大提高机电设备的稳定性和安全性，为磁选机的平稳运行和操作稳定性奠定非常坚实的基础。在工业生产机构中，PLC技术在机电一体化生产系统中起着不可缺少的作用。在硬件设计和开发过程中，产业组织应尽最大努力选择有保障的硬件创新过程，选择科学合理的制造商生产的原材料。同时，在机电一体化生产系统中，应在利用PLC流程中使用大部分成熟技术，以确保产业组织PLC流程运行的安全性和稳健性，并满足生产系统生成的要求。PLC具有可靠性高、稳定性强的优势，能够在工业控制领域发挥非常重要的作用，例如将PLC引入磁选机中增强电气设备的整体运行效果，保证设备安全稳定运行，有效减少故障几率的发生。通过专用的运动控制模块，可以保证执行机构和位置传感器连接更加的规范，实现直线运动和圆周运动的合理控制，降低能源资源消耗。

2.4 网络通信

PLC工艺还主要利用于机电一体化生产体系的通信模块之中，其主要是以外部通信设备和内部通信设备为基础，来开展数据的传输，并且其已经在经济快速发展的今天取得了很好的成效，使得我国社会中的大部分国民对其都有着一定的重视程度，并且有着一定的认知。在现阶段的逻辑把控体系中，都部署有数据传输接口，可以飞速的达成通信目的，使得通信变得便捷化。

2.5 机械设计

在工业机械制造时设计是非常关键的环节，也是提高质量的重要基础PLC技术能够使得传统生产过程发生改变，同时也能够促进工业机械设计质量得到有效提高，尤其是对设计防护装置、传动装置和自动排屑装置中的防护效果，能够提高生产的整体质量。目前PLC技术主要采取全封闭或者半封闭的形式，减少人为干预，也无需人工实时控制，就能够根据不同的生产环境进行自动处理，避免飞屑飞出，提高了整个系统安全性，也可以优化生产环境。自动排屑装置还能够对生产中产生的大量碎屑进行及时清理，避免碎屑进入机械内部而导致系统运行受到损失。在传动系统中可以分为主传动和进给传动，传统模式主要机械或电气系统进行协调处理，PLC技术能够使得两者相互分隔，使得运动效果更佳，增强整个系统控制的质量与水平。

2.6 自动控制

自动控制作为PLC机电一体化技术的重要组成，智能控制能够对整个数控机床系统进行全面设计，但设计的原理基本相同，能够发挥出协同效应，最终对数控机床进行全自动化控制。在实际操作时，需要按照工作参数进行快速调整，工作人员还能够对相关的数据质量進行变更，使得通讯系统转向单片机系统来进行数据信息的准确查找，也能够向执行构件传递更改命令，对参数进行快速调节，利用输出系统能够使得数据参数更改更直观地呈现，为工作人员提供准确的参考依据。在此期间需要进行快速高效的运转，根据国内PLC机电一体化技术的具体应用情况进行判断，使得整个机床运转更加安全，避免因为振动而导致机械制造的准确性受到干扰，提高生产质量的控制效果。

3  结语

随着机电一体化系统的快速发展，能够使得工业生产规模不断扩大，但与此同时也会导致人工操作难度增加。运用PLC技术能够有效简化复杂的计算逻辑控制，优化生产结构，减少生产成本，取代人工操作，提高机电设备的运转性能，减少机电设备控制和维护的次数，满足机电设备的实际需求。

参考文献：

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[3]曾武军.PLC技术应用背景下机电一体化控制探析[J].数字通信世界，2020（06）.

[4]何健.PLC技术在机电一体化生产系统中的应用[J].黑龙江科学，2019（16）.

作者简介：付秀蓉（1987-），女，山东德州人，工程师，研究生，研究方向为机械制造及其自动化;宗成龙（1987-），男，河北邢台人，中级职称，硕士研究生，研究方向为机械设备制造;丁博（1980-），男，四川德阳人，中级工程师，本科，研究方向为机电一体化。