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摘要:随着现代科学技术的高速发展,包括机电一体在内的新技术、新工艺不断被应用到生产系统当中,有效的提高了劳动效率、提升了产品质量,并在安全生产中发挥着非常重要的作用。特别是PLC技术应用于机电一体化生产系统中后,更是提高了企业的生产力水平。本文将对PLC与机电一体化生产系统进行探讨,以促进我国生产制造行业的发展。
关键词:PLC;机电一体化;应用
科学技术的发展以及在实际生产中的应用,使得不同技术、不同学科之间相互促进,相互融合,对生产技术的发展与生产力水平的提高起着巨大的推动作用。PLC技术的出现,推动了机电一体化的发展,带动了生产技术、产品功能、生产方式、管理体系等多方面的变革,使机电一体化生产发生了天翻地覆的变化。
1.PLC概述
1.1PLC的定义
PLC是一种电子装置,它是专门为在工业环境下应用设计的,它采用可以编程的存储器,用来在其内部储存执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数等操作指令,并能通过数字式或者模拟式的输入和输出控制各种类型的机械生产、生产过程。
1.2PLC的构成
PLC的基本组成包括中央处理器(CPU)、存储器(系统程序储存器、用户程序储存器、数据储存器)、接口(输入接口、输出接口、外部设备接口扩展接口等其他接口)、外部设备编程器、电源模块。不同的组成部分具有自己的特点,在实际运行中发挥着重要的作用。
1.3PLC的功能
在实际运用中,PLC的功能包括以下几个方面:(1)顺序控制。PLC在顺序控制领域的应用范围最广,它改变了传统的继电器顺序控制,提高了生产效率,扩大了经济利益。(2)程序控制。(3)通信联网。(4)数据处理。PLC能构成监控系统,进行数据采集和处理以控制生产过程。(5)显示打印。PLC与显示终端和打印等外围设备连接时,可以实现显示打印的功能。由于具有这些功能,PLC满足了机电一体化的需要,在实际运用中具有重要的作用。
2.机电一体化概述
2.1机电一体化的概念
机电一体化是指在机构动力功能、信息处理功能、主功能、控制功能等基础上引入电子技术,实现机械装置、电子化设计、软件组合有机统一的总称。
2.2机电一体化的特征
机电一体化的出现是技术发展和实际工作经验总结的结果,它将信息技术、计算机技术、机械自动化技术等综合在一起,具有质量高、性能优、节能环保等多方面特征,满足了机械制造的实际需要,在具体应用中所发挥的作用越来越大。
2.3机电一体化的发展趋势
机电一体化技术是现代科学技术发展的必然结果。它指的是在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。机电一体化已经成为了一门有着自身体系的新型学科,它不是机械技术、微电子技术以及其他新技术的简单组合,而是上述技术的有机融合。同时,这也是机电一体化和机械电气化的根本区别。
随着技术的发展和改进,机电一体化技术呈现出新的发展趋势,概括为以下几个方面:
(1)系统化。其一个特点是网络化趋势,另一个特点是系统更加灵活,能够进行任意的裁剪与重组,结构更加开放和模块化。
(2)自律分配系统化。未来的机电一体化产品既能明显增强系统适应能力,又不会因为某一子系统出现故障而对整个系统造成影响。
(3)人工智能化。“智能化”是指机器行为,指在控制理论的基础上,加入例如运筹学、计算机科学、心理学、生理学、力学、人工智能等新方法使它具有判断推理、逻辑思维能力。
(4)绿色化。产品更加环保是世界发展趋势。
(5)全息系统化。这个趋势是指产品的智能化越来越高,系统层次由简单的“自上而下、自左而右”演变为复杂的双向甚至多项联系。
(6)微型机电化。微机电一体化的产品加工采用超精密技术(包括光刻技术、蚀刻技术),其产品的特点是体积小、耗能少、运动灵活等,尤其适用于生物医疗、军事、信息等领域,具有绝对优势。
这些特征的出现不仅有利于提高机电一体化的性能,还能够提高产品质量,降低对周围环境影响,在实际运用中能够取得更好的经济、环境、社会效益。
3 PLC在机电一体化生产系统中的运用
3.1在运动控制中的运用
在实际工作中,利用PLC实现对直线运动和圆周运动的有效控制,在生产和控制中,采用的是专用运动控制模块,既能够提高运动的精准度,还能够方便操作。在生产过程中,几乎所有的生产商所生产的PLC具有运动控制功能。在机械设备控制中,PLC的运动控制功能也得到了较为普遍的运用,比较常用的机械设备包括以下类型:金属切削机床、成型机械、机器人、电梯等等。同时,由于PLC具有自身显著的特点和优势,其稳定性强、可靠性高、抗干扰能力强等,满足了控制工作的需要,并且有着广阔的发展空间。
3.2在过程控制中的运用
在整个过程控制中,模拟量是不可缺少的重要指标,模拟量包括电压、电流、压力、温度等,这些量是处在不断变化过程中的。为了实现对过程量的有效控制,采用PLC技术,以相关模拟量、当前值、历史值为主要依据,生成所需要的开关量或模拟量输出,从而促进系统更好的运行和工作,实现对机电一体化生产过程的有效控制。
3.3在数据处理中的运用
技术的发展和改进,使得PLC的功能不断丰富,性能不断完善,进而能够实现一系列的运算,包括矩阵运算、函数运算、逻辑运算等,在进行这些运算的过程中,能够对相关数据进行传输和交换,进行查表、排序、进位等各项操作,实现数据的收集、分析和处理。对所收集的数据可以将其与保存在存储器的参考值进行对比,进而对数据进行分析、处理等操作。同时利用通信功能可以向特定的智能装置传输数据,或者将这些数据制成相应的表格,并将其打印出来,方便阅读和分析。
3.4在通信网络中的运用
PLC通信包括PLC相互之间的通信以及PLC与其它智能设备之间的通信,这也是在具体应用中所不可忽视的一项重要工作。随着计算机控制技术的发展,工厂自动化网络也取得了不断的进步,PLC的通信功能越来越受到生产厂家的重视,并根据具体工作的需要,对其进行不断的改进和完善,相继研发出专属网络系统。目前,最新生产的PLC都具有通信接口,能够很好的实现通信功能,便利了相互之间的交流。
3.5开关量逻辑控制运用
该领域是PLC应用十分广泛的领域,利用PLC实现对运输带、冲床、机床电气、注塑机、包装设备等的逻辑控制。同时在化工领域的电磁阀控制、冶金工业高炉上料系统、电镀生产线控制等也有着广泛的应用。同时在CN C机床中可以引入PLC,能够更好的完成逻辑处理任务,不仅能够提升数据处理的效果,还能够更好的体现其图像处理功能。同时,PLC能够将数据系统微处理器和机床强电控制有机的联系起来,提高系统运行的稳定性和可靠性,从而达到更好的处理效果。由于具备这些功能,在数控机床改进方面,通过合理利用PLC技术,能够取得更好的效果,提升机床的性能。
4结束语
综上所述,PLC适应了机电一体化生产的需要,在具体运用中具有重要的作用,有利于推动机械工业的发展和进步。今后在实际工作中,应该进一步加强PLC的研究工作,采取有效的措施,推动技术的发展和进步,并更新生产模式,提高机械设备制造技术,促进PLC在机电一体化生产系统得到有效的运用,进而推动机械制造工业的进一步发展。
参考文献:
[1]林青.浅析传感器技术在机电一体化系统中的应用[J].福建广播电视大学学报,2011,03:67-70.
[2]赵祥坤,李帅三,苏奎.基于智能控制在机电一体化系统中的应用研究[J].中国新通信,2014,03:60.
[3]黎洪洲.智能控制及其在机电一体化系统中的应用研究[J].信息系统工程,2014,03:103-104.
关键词:PLC;机电一体化;应用
科学技术的发展以及在实际生产中的应用,使得不同技术、不同学科之间相互促进,相互融合,对生产技术的发展与生产力水平的提高起着巨大的推动作用。PLC技术的出现,推动了机电一体化的发展,带动了生产技术、产品功能、生产方式、管理体系等多方面的变革,使机电一体化生产发生了天翻地覆的变化。
1.PLC概述
1.1PLC的定义
PLC是一种电子装置,它是专门为在工业环境下应用设计的,它采用可以编程的存储器,用来在其内部储存执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数等操作指令,并能通过数字式或者模拟式的输入和输出控制各种类型的机械生产、生产过程。
1.2PLC的构成
PLC的基本组成包括中央处理器(CPU)、存储器(系统程序储存器、用户程序储存器、数据储存器)、接口(输入接口、输出接口、外部设备接口扩展接口等其他接口)、外部设备编程器、电源模块。不同的组成部分具有自己的特点,在实际运行中发挥着重要的作用。
1.3PLC的功能
在实际运用中,PLC的功能包括以下几个方面:(1)顺序控制。PLC在顺序控制领域的应用范围最广,它改变了传统的继电器顺序控制,提高了生产效率,扩大了经济利益。(2)程序控制。(3)通信联网。(4)数据处理。PLC能构成监控系统,进行数据采集和处理以控制生产过程。(5)显示打印。PLC与显示终端和打印等外围设备连接时,可以实现显示打印的功能。由于具有这些功能,PLC满足了机电一体化的需要,在实际运用中具有重要的作用。
2.机电一体化概述
2.1机电一体化的概念
机电一体化是指在机构动力功能、信息处理功能、主功能、控制功能等基础上引入电子技术,实现机械装置、电子化设计、软件组合有机统一的总称。
2.2机电一体化的特征
机电一体化的出现是技术发展和实际工作经验总结的结果,它将信息技术、计算机技术、机械自动化技术等综合在一起,具有质量高、性能优、节能环保等多方面特征,满足了机械制造的实际需要,在具体应用中所发挥的作用越来越大。
2.3机电一体化的发展趋势
机电一体化技术是现代科学技术发展的必然结果。它指的是在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。机电一体化已经成为了一门有着自身体系的新型学科,它不是机械技术、微电子技术以及其他新技术的简单组合,而是上述技术的有机融合。同时,这也是机电一体化和机械电气化的根本区别。
随着技术的发展和改进,机电一体化技术呈现出新的发展趋势,概括为以下几个方面:
(1)系统化。其一个特点是网络化趋势,另一个特点是系统更加灵活,能够进行任意的裁剪与重组,结构更加开放和模块化。
(2)自律分配系统化。未来的机电一体化产品既能明显增强系统适应能力,又不会因为某一子系统出现故障而对整个系统造成影响。
(3)人工智能化。“智能化”是指机器行为,指在控制理论的基础上,加入例如运筹学、计算机科学、心理学、生理学、力学、人工智能等新方法使它具有判断推理、逻辑思维能力。
(4)绿色化。产品更加环保是世界发展趋势。
(5)全息系统化。这个趋势是指产品的智能化越来越高,系统层次由简单的“自上而下、自左而右”演变为复杂的双向甚至多项联系。
(6)微型机电化。微机电一体化的产品加工采用超精密技术(包括光刻技术、蚀刻技术),其产品的特点是体积小、耗能少、运动灵活等,尤其适用于生物医疗、军事、信息等领域,具有绝对优势。
这些特征的出现不仅有利于提高机电一体化的性能,还能够提高产品质量,降低对周围环境影响,在实际运用中能够取得更好的经济、环境、社会效益。
3 PLC在机电一体化生产系统中的运用
3.1在运动控制中的运用
在实际工作中,利用PLC实现对直线运动和圆周运动的有效控制,在生产和控制中,采用的是专用运动控制模块,既能够提高运动的精准度,还能够方便操作。在生产过程中,几乎所有的生产商所生产的PLC具有运动控制功能。在机械设备控制中,PLC的运动控制功能也得到了较为普遍的运用,比较常用的机械设备包括以下类型:金属切削机床、成型机械、机器人、电梯等等。同时,由于PLC具有自身显著的特点和优势,其稳定性强、可靠性高、抗干扰能力强等,满足了控制工作的需要,并且有着广阔的发展空间。
3.2在过程控制中的运用
在整个过程控制中,模拟量是不可缺少的重要指标,模拟量包括电压、电流、压力、温度等,这些量是处在不断变化过程中的。为了实现对过程量的有效控制,采用PLC技术,以相关模拟量、当前值、历史值为主要依据,生成所需要的开关量或模拟量输出,从而促进系统更好的运行和工作,实现对机电一体化生产过程的有效控制。
3.3在数据处理中的运用
技术的发展和改进,使得PLC的功能不断丰富,性能不断完善,进而能够实现一系列的运算,包括矩阵运算、函数运算、逻辑运算等,在进行这些运算的过程中,能够对相关数据进行传输和交换,进行查表、排序、进位等各项操作,实现数据的收集、分析和处理。对所收集的数据可以将其与保存在存储器的参考值进行对比,进而对数据进行分析、处理等操作。同时利用通信功能可以向特定的智能装置传输数据,或者将这些数据制成相应的表格,并将其打印出来,方便阅读和分析。
3.4在通信网络中的运用
PLC通信包括PLC相互之间的通信以及PLC与其它智能设备之间的通信,这也是在具体应用中所不可忽视的一项重要工作。随着计算机控制技术的发展,工厂自动化网络也取得了不断的进步,PLC的通信功能越来越受到生产厂家的重视,并根据具体工作的需要,对其进行不断的改进和完善,相继研发出专属网络系统。目前,最新生产的PLC都具有通信接口,能够很好的实现通信功能,便利了相互之间的交流。
3.5开关量逻辑控制运用
该领域是PLC应用十分广泛的领域,利用PLC实现对运输带、冲床、机床电气、注塑机、包装设备等的逻辑控制。同时在化工领域的电磁阀控制、冶金工业高炉上料系统、电镀生产线控制等也有着广泛的应用。同时在CN C机床中可以引入PLC,能够更好的完成逻辑处理任务,不仅能够提升数据处理的效果,还能够更好的体现其图像处理功能。同时,PLC能够将数据系统微处理器和机床强电控制有机的联系起来,提高系统运行的稳定性和可靠性,从而达到更好的处理效果。由于具备这些功能,在数控机床改进方面,通过合理利用PLC技术,能够取得更好的效果,提升机床的性能。
4结束语
综上所述,PLC适应了机电一体化生产的需要,在具体运用中具有重要的作用,有利于推动机械工业的发展和进步。今后在实际工作中,应该进一步加强PLC的研究工作,采取有效的措施,推动技术的发展和进步,并更新生产模式,提高机械设备制造技术,促进PLC在机电一体化生产系统得到有效的运用,进而推动机械制造工业的进一步发展。
参考文献:
[1]林青.浅析传感器技术在机电一体化系统中的应用[J].福建广播电视大学学报,2011,03:67-70.
[2]赵祥坤,李帅三,苏奎.基于智能控制在机电一体化系统中的应用研究[J].中国新通信,2014,03:60.
[3]黎洪洲.智能控制及其在机电一体化系统中的应用研究[J].信息系统工程,2014,03:103-104.