PLC自动化技术在机械制造中的应用研究

来源 :中国电气工程学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:oskarguan
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  摘要:PLC本质上为应用于工业控制的计算机,由中央处理单元、电源、存储介质、输入/出端口组成,具有操作简单、通用性高、体积小、能耗低、抗干扰能力强的优点,被广泛应用于机械制造中。在机械制造生产过程中,PLC自动化技术可凭借其远程控制和通信网络、数据处理、开关量控制功能,实现物资供输自动化、生产自动化、设备装配自动化及检测自动化。
  关键词:PLC自动化技术;机械制造;应用
  引言:相较而言,我国机械制造行业起步较晚,相关生产工艺不成熟,对于生产环境、条件的把控度不足,导致机械制造质量迟迟无法提升。随着社会的发展,工业生产规模不断扩大,在PLC技术、人工智能技术等现代化科技的支持下,我国机械制造步入自动化、智能化生产时代。PLC技术,即可编程逻辑控制器,是一种能够在用户指令调控下执行逻辑运算、定时、顺序控制等功能的技术,目前,这项技术被广泛应用于电气工程、机械制造等领域,让相关工程的自动化控制水平得到明显提升。明确PLC技術在机械制造自动化控制中的核心地位,优化其技术管理方案,能够高效发挥这一技术的价值,促进机械制造自动化控制体系的发展与完善。
  1PLC自动化技术概述
  可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController,PLC)是在传统的继电接触控制技术基础上改造而来的,通过微处理器的应用,有效地避免了该技术高耗低能的缺点,且无须专门的计算机编程语言,指令形式简单,易于调试,可发展空间大,被广泛应用于电气工程自动化控制系统中[2]。此外,PLC的存储区是可编程的,可根据自动化控制系统的指令信息,完成相应的逻辑计算,而其中的控制器可进行多次扫描,并将扫描结果传输给执行模块,由中央处理器循环性的执行程序。PLC技术装置由中央处理单元(CPU)、电源、存储介质、输入/出端口(I/O模块)组成,这四个部分相辅相成,不可单独运转。PLC自动化技术优势明显,当前已被广泛应用于机械制造领域,具体优点如下:①操作简单。PLC技术已经经历了长时间的研发应用,当前,大部分PLC自动化技术都能够支持系统程序语言的互译操作,这说明使用者可以使用自身熟悉的语言编写语言代码,然后借助软件的翻译功能进行语言转化,其语言门槛较低,而且,系统的安装、调试操作也比较简单,再加上外部接线减少,系统结构简化,系统使用起来方便高效;②通用性高。目前,PLC自动化技术已经具备了全球通用的国际标准化通信协议,即使由不同厂家生产出来的PLC技术系统,也能够进行替换,这样方便了后期PLC的调试,其技术通用性较高;③体积小能耗低。PLC技术系统中应用了电子线路集成化科技,体积小,尺寸不超过14cm,且重量不超过150g,可灵活组装,且其能耗较低,使用时消耗功率仅为个位数;④较强抗干扰能力。当前,PLC自动化控制系统中会采取电源抗干扰、接地抗干扰、信号传输抗干扰等手段,来提升其抗干扰能力,确保系统能够有效接收、传输、发出信号,让系统即使在恶劣条件下,也能够安全稳定运行。
  2PLC自动化技术运行的优点
  PLC自动化技术运行的优点主要就是可以使用开关进行控制,从而实现连续的回路控制。与此同时可以将大型的、复杂的机械控制系统与其他的机器连接在一起使用,在很大程度上提高了机械自动化生产的水平。其优点主要变现在以下两个方面:一方面,PLC自动化技术可以让编程变得更加的简单,更加容易操作和学习。PLC是非常容易操作的,它可以通过简单的逻辑发出控制指令。即使是对于不懂得计算机操作原理的人来说,PLC自动化技术也是十分简单的。另一方面,PLC操作简单,运行方便,节约电能资源,体积小。PLC的优点主要还是它的体积比较小,体重比较轻,安装起来十分的方便。与此同时,PLC可以实现自我的诊断,一般的故障都可以进行自我检测,在一定程度上给进行维修的人员带来了便利。除此之外,PLC在运行的过程中,鉴于PLC自动化技术的运行特点,在电能的消耗上比较低,实现了能源的节约和环保,因此,PLC自动化技术在机械制造中的应用深受人们的喜爱与认可,也在市场上占据了一定的份额。
  3PLC自动化技术在机械制造中的具体应用分析
  3.1PLC自动化技术的应用状况
  PCL从最初的一位机快速发展为16位、甚至32位的微处理器构成的微机型系统,能够完成多处理器和多通道的处理任务。如今PLC自动化技术已接近发展完善,控制性能大大增加,体积和耗能大幅减少。强大的可靠性,逐步减少的成本,以及灵活简便的编程功能和成熟的故障检测功能,将PLC推向机械制造业的核心。在今后,PLC的发展和应用方向会趋向于多元化,机械制造业将获得PLC的强大助力。PLC未来的发展思路归纳如下:产品生产朝向两个极端。发展性价比高且速度高的小型或超小型PLC来满足不同单机的自动化需要,另外发展技术更完备的大容量高速大型PLC,为用户提供更多的储存器容量以满足用户需要;朝着通讯网络化飞速前进;PLC将进行智能升级模块化定位,来实现机械制造和工业自动化需要。最近几年,PLC的生产厂家已陆续研究了各类模块与构件,专项模块的研发和应用会扩大PLC的应用规模,性能也能获得一定的提高;PLC的编程语言会有标准规范,多样化也必将增强,编程语言能够实现互补共存是未来发展的大趋势。
  3.2开关量控制
  借助于计算机技术,PLC技术能够有效融合继电器及各类先进通信科技,实现对电气工程中各类电气设备的高效控制,确保系统的平稳运行。以PLC技术为核心的开关量控制程序,采用具有数据存储功能的中间继电器,可保证机械制造生产相关运输带、冲床、机床等设备的逻辑性控制开关控制量稳定。而且,断路显示器可实现对系统的集中控制,弥补控制系统中各类元器件存在的功能缺陷。在机械制造中,将PLC技术应用于CNC机床数控系统中,能够有效提升逻辑处理任务的有效性,而且,可编程控制器能够将数据系统微处理器、机床强电控制连接在一起,提升机电一体化生产水平,保障产品质量,为当前机械制造中经济型数控机床、普通型机床数控改造提供了技术支持。
  3.3探究PLC自动化技术
  在机械制造中应用PLC自动化技术,能在编写机械手的程序的时候有效提升和保证系统控制的有效性,保证机械手在制造领域的多方面进行应用。另外,PLC自动化技术的应用优势还在于其精准度,这也是保证机械手能提升运行效率的基础。同时,在机械制造中应用PLC自动化技术,能够让机械手完成人工作业的工作量,由此企业就能减少人工额度,从而降低了人工成本的消耗。这就体现了PCL应用于机械制造的经济性。
  结语;随着科技的发展与进步,我国的机械制造业的发展变得越来越智能化。当然,制造业在发展的同时也为我国的PLC自动化技术的发展提供了广阔的发展空间,让PLC自动化技术成为未来社会机械制造业发展的趋势和方向,被广泛的应用到生产与生活中,同时也让我国的机械设备自动化的发展迈入新台阶。但是,在PLC自动化技术发展的阶段也存在许多的问题,例如:PLC自动化技术的编程设置以及PLC自动化技术是否符合机械制造中的应用特点等。这些问题需要引起我们的重视,也需要我们在日后的不断发展过程中逐步完善,为PLC自动化技术的发展增添活力。
  参考文献:
  [1] 蒋纯谷,JIANGChun-gu.模糊PID在PLC中的应用方法研究[J].机械制造与自动化,2019(3):179-181.
  [2] 陈旭武,刘东汉.PLC在组合机床控制中的应用与程序编制[J].机械制造与自动化,2019,35(4):180-182.
  [3]袁进南,高顶,王仿,等.PLC在煤矿自动装车系统中的应用研究[J].机械制造与自动化,2019,38(1):137-139.
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