讨论PLC在机电一体化生产系统中的应用.doc

1、讨论 PLC 在机电一体化生产系统中的应用摘要：PLC 用的是模块化的组合结构，在机电设备的生产控制过程中，其不但增加系统的组合灵便性，也很好的发挥了其抗干扰能力强、编程语言简易、良好的在线修改、运行可靠性高等特点。本文笔者从 PLC技术概述以及 PLC 在机电一体化生产系统中的应用分析两方面对 PLC 在机电一体化生产系统中的应用进行了探讨，希望对相关从业人员具有借鉴意义。 关键词：PLC 机电一体化应用 中图分类号：O434 文献标识码： A 前言：在科学技术不断发展的过程中，计算机系统与 PLC 技术进行了有效的结合，机电设备采用 PLC 技术之后，大大简化了复杂的继电器逻辑、提高了系统

2、可靠性，也一定程度上优化了结构、降低了成本、避免无谓工作且操作简单、运行稳定，能够显著地提高机电设备控制系统的安全性、降低机电设备控制系统的维修频率，这都非常符合我们对机电设备现代化的要求。随着 PLC 技术的日渐成熟，它独特的优势会让它有更广阔的前景。 1.PLC 技术概述 1.1 什么是 PLC 技术 （1）PLC，简单来讲，就是在系统上进行数据采集处理的核心，同时，也是一种控制系统，其有着自己独立的 CPU，而且还有相关的 I/O 口和功能面板，通过这些配置可以对开关量、模拟量等数据进行采集、分析、处理，同时，还具有较强的编程能力。在该技术中，融入了梯形图程序，不仅可以控制一些复杂的逻辑

3、程序，而且可以改善传统的接线方式，有效地节约了系统建立成本。 ( 2 )PLc 的适用范围。目前，在国内 PLc 技术已广泛应用于钢铁、石油等各行各业，适用范围大致可归纳为:开关量的逻辑控制，如注塑机、印刷机等;模拟量控制，如生产配套的 A/D 和 D/A 转换模块;过程控制，如在冶金、锅炉控制等场合;数据处理，如造纸、冶金领域的过程控制系统;通信及联网，即 PLC 公司的通信及 PLc 与其它智能设备间的通信。 1.2 P L C 工作原理 PLC 是电子计算机的基础上，一种用在工业现场中的电控制器。它是主要靠运行存储于内存中的程序，进行入出信息变换实现控制。PLC 主要由可编程控制器(PL

4、C 或 PC)中央处理器 CPI7)、存储器 、输入/输出模块(I/O 模块)、编程器以及电源这五大部分构成，其工作过程包括输入处理、程序处理、输出处理三个部分。 (1)输入处理。输入处理由输入端子和输入映像存储器组成，其作用是将输入控制信号送入 PLC,输入设备一般为按钮及常闭触头。外部输入的控制信号经 PLC 输入端子存入到对应的一个输入映像寄存器，该寄存器存储外部输入信号，供 PLC 内容控制电路编程使用。 (2)内部处理。内部处理由按照实际控制要求编写的用户程序(执行用户程序)及内部存储器刷新组成，其作用是按照用户程序规定的逻辑关系，对输入、输出信号的状态进行计算、处理和判断，然后得到

5、相应的输出控制信号，通过控制信号驱动输出设备。 用户程序通过个人计算机通信或编程器输入等方式，把程序语句全部写到 PLC 的用户程序存储器中。用户程序的修改只需通过编程器等设备改变存储器中的某些语句，不会改变控制器的内部接线，实现了控制的灵活性。 (3)输出处理。输出处理由输出映像寄存器和输出端子组成，其作用是将 PLc 的经过内部处理的控制信号转换为能够驱动外部设备工作的输出信号。输出处理过程将经内部处理的信号 寄存在存储器中，并通过 PLc 输出端口控制外部设备运行 1.3 P L C 实现控制过程 PLC 的工作实现过程一般是:输入一运行用户程序一输出-一公共处理一输入刷新一再运行用户程

6、序一输出刷新一公共处理一再输入刷新一再运行用户程序一再输出刷新一公共处 理循环反复地执行下去的工作过程。 PLC 控制器通过输入端口接收外部输入信息，将其存储到 PLC 输入存储寄存器中，经过运行用户处理程序，输出处理单元将得到经内部控制单元处理后的输出信号;而有了输入刷新， 输出营映射区将获取到刷新变换后的信号，再经过输出刷新，输出锁存器将反映输入的变化，并由输出电路得到相应的输出。同时，通过公共处理单元(主要包括循环时间监控、外设 服务以及通讯处理等)的运行及处理，使得输出信号总是及时地反映输入信号的变化，从而实现 PLC 的控制过程。 2 PLC 在机电一体化生产系统中的应用分析 2.1

7、 运动控制 使用 PLC 能够完成对直线运动、圆周运动的高效控制和管理。当前，全球 PLC 主要生产厂家所生产的 PLC 普遍具备运动控制功能。各种机械中都普遍使用到 PLC 的运动控制功能，在实践中比较常见的有金属切削机床及成型机械、机器人、电梯以及装配机械等。PLC 具有可靠性高、稳定性强、抗干扰能力强等优点，因此在工业控制领域具有极大的发展空间。将 PLC 引入到磁选机中，可以在很大程度上提升设备的电气性能和自动化水平，确保设备安全、高效、稳定运行。例如，在干混凝土搅拌站生产运行控制中引入 PLC 控制系统，可以确保设备的稳定运行，有效控制设备故障率，提高生产效率，降低能源消耗量。 2.

8、2 开关量逻辑控制 PLC 在实际的投入使用中，应用最广泛的领域就是开关量逻辑控制。当继电器的控制系统出现损坏或是控制系统拆除后，我们可以用 PLC 代替它进行工作，还可以对冲床、机床电气、注塑机等机械设备进行逻辑管理和调控。而且，PLC 还广泛应用于化工领域中的电磁阀控制、冶金工业高炉上料系统以及电镀生产线控制等。CNC 机床数控系统，不论是数据处理性能还是图形显示功能，均十分优越，在 CNC 机床中引入PLC，借助可编程控制器可以更好地完成逻辑处理任务，从一定意义上讲，可编程控制器就是连接数据系统微处理器和机床强电控制的纽带。在针吸式穴盘自动播种机中引入可编程控制器，借助可编程控制器自动控

9、制启动系统以及电气系统，可确保针吸式穴盘播种机结构的简单性，系统运行的稳定性、可靠性以及高效性，还可以更加直观地对故障情况进行判断。 2.3 数据处理 随着技术的不断进步，当前的可编程逻辑控制器的功能越来越多，可以实现包括矩阵运算、函数运算以及逻辑运算在内的一系列数学运算，可以对相关数据进行传输及转换，还可以查表、排序、进行位操作等，从而实现对数据的收集、分析以及处理。对于数据，可以将其与保存在存储器中的参考值进行对比，进而开展相应的控制操作，还可以借助通信功能向特定的智能装置传输这些数据，或者直接对数据进行打印，并制成相应表格。通常情况下，数据处理主要应用在如无人控制的柔性制造系统等规模较大

10、的控制系统中，或者诸如冶金、造纸、食品加工等大型控制系统中。 2.4 过程控制 模拟量是实现过程控制必不可少的重要指标。通常情况下，模拟量是指连续变化的量，比较常见的有电压、电流、压力以及温度等物理量。以相关模拟量的当前值及历史值为主要依据，生成所需要的开关量或者模拟量输出，从而确保系统可以依据一定的要求开展工作，这是实施过程控制的最主要目的。在连续生产控制中，最为普遍的控制方式就是过程控制。 2.5 通信网络 可编程逻辑控制器通信，主要包括可编程逻辑控制相互之间的通信以及可编程逻辑控制器和其他智能设备之间的通信。随着现代化计算机控制技术的不断进步，工厂自动化网络也取得长足发展，可编程逻辑控制

11、器的通信功能已经引起了各个可编程逻辑控制器生产厂家的关注和重视，这些生产厂家相继研发出专属的网络系统。当前新型的可编程逻辑控制器都有通信接口，能够非常方便的进行通信活动。 3 结语 随着我国市场竞争激烈程度的加剧，各种行业要想在激烈的市场战争中立于有利位置，就要善于不断的改善自身，增加自身的竞争筹码。从文中我们可以知道，现代科学技术的不断发展和创新，必将带动机械制造业的改革和进步，在今后的发展过程中，机械制造业会不断的引进新型的科学技术和信息技术，将其作为壮大自身的保障。 参考文献: 1黄坤 PLC 控制技术在光机电一体化全自动盘花机中的应用J 信息通信，2012，( 4) 2姬清华 新型机电一体化运煤机械手的 PLC 控制设计J 煤炭技术，2012，( 8)