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试论机械工程与自动化中PLC技术的应用

发表时间：2020/7/3 来源：《基层建设》2020年第6期作者：宋扬

[导读] 摘要：PLC技术是一项新型的科学技术，其内部具有微型计算机的功能，对整个设备进行调节和控制，而且PLC技术的体积比较小巧，很容易安装和携带，不占用空间，并且PLC设备的应用领域广泛，实用性强，可以满足目前工业领域的很多需求。

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        摘要：PLC技术是一项新型的科学技术，其内部具有微型计算机的功能，对整个设备进行调节和控制，而且PLC技术的体积比较小巧，很容易安装和携带，不占用空间，并且PLC设备的应用领域广泛，实用性强，可以满足目前工业领域的很多需求。本文主要探究了PLC技术的工作原理、应用优势以及在机械工程与自动化中的应用体现。
        关键词：机械工程；自动化；PLC技术；应用
        引言：随着我国经济社会的不断发展，我国的机械制造行业也得到了较快的发展，进而对机械工作中的设备自动化技术提出了更高的要求。而将PLC技术应用在机械工程的自动化过程中，对于有效地提高机械工程自动化的工作效率具有重要作用。因此，我们应加强研究机械工程与自动化中PLC技术应用的分析，进而不断的将PLC技术运用在机械工程的自动化过程中，从而提高机械工程的自动化工作效率。
        一、PLC技术的工作原理
        PLC技术在机械工程中已经得到广泛应用，因此该技术已经逐渐成为大部分机械相关工作人员的重要基础技能。在编程方面，PLC技术采用的是梯形图编程，其控制线路与继电器相似。PLC技术运行的主要流程主要包括：第一，在输出采样阶段，PLC需要通过扫描相应的数据并存放到相应的存储单元内；第二，通过执行用户程序控制输出操作；第三，通过运算实现对获取结果以及逻辑线圈状态的控制；第四，按照CPU给出的指令，对电路封锁前提下，根据影像区的数据以及相应的状态完成输入与输出。第五，通过预先编好的程序，驱动外部设备的运作，从而实现机械自动化控制。
        二、PLC技术的应用优势
        在机械工程与自动化控制过程中，PLC技术的应用具有一定优势。首先，PLC技术具有体积小的优势，便于对其进行安装与拆卸，使用范围较为广泛，同时，还可以对各类程序进行编制处理，提升梯形图的应用质量。其次，在应用PLC技术的过程中，可以有效提升编程技术的应用效率，通过内部控制方式实现各类存储工作，全面提升自动化控制工作可靠性，优化其发展体系。再次，技术人员应用PLC技术，有利于对自动化控制进行处理，减少占用的空间，提升连接工作的标准化程度。对于PLC而言，主要是一种数字运算操作电子装置，利用图解法对其进行设计，最为常见的就是梯形、逻辑流程与时序流程等图法。在实际应用中，利用继电器模仿控制方式对其进行处理，可以将图形与元件名称等开展相关活动，使其形成继电器控制电路。对于逻辑流程图法而言，就是利用PLC程序等进行输入与输出，制作成为逻辑流程图。在此期间，相关人员可以查找故障点，可以对其进行维修与调整。最后，操作简单，通用性较高。目前应用的PLC技术大多都可以进行程序语言互译，操作人员不需再翻译，即使用时只要使用常使用的语言编写代码，之后在应用翻译语言功能转换就可翻译其他语言，使操作更为简便，同时PLC安装和调试都比较简单，接线数量也很少，更进一步简化系统
        三、PLC技术在机械工程与自动化中的应用体现
        1、PLC技术在控制逻辑运算中的应用
        进行自动化生产控制的逻辑运算和处理时，PLC技术可以应用于机械工程与自动化行业中，通过控制开关量的大小、数据位处理、转换和传输数据、筛查和运算数据等达到逻辑运算控制的目的，能够明显工作效率，得到最优化的工作组合。PLC的逻辑运算功能常用于生产数据的收集、生产数据资料的分析和生产工作的总结提高，在食品加工、金属冶炼、造纸加工等行业均已得到广泛的应用。

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PLC还可以作为二进制开关，通过逻辑运算对开关量的精确控制，能够明显提高软接触点的数量，从而提高自动化控制的水平，替代以往的继电器的功能，并且相比于继电器有着更为明显的优势。PLC系统的能耗更低，符合企业降低生产成本的要求。在相对简单的流水工作中，使用PLC进行控制，利用其二进制开关实现1和0之间的互换，从而实现两种不同工作流程的转变，还省去了检验装置的配置，大幅提高生产效率的同时减少了设备的生产投入。PLC技术进行的开关量控制能够为企业减少大量的人力物力，节省了大量的资金成本，此外操作更加便捷可控，可靠性高，维修更换设备相对简单。
        2、PLC技术在远程通信控制与系统控制中的应用
        在现代通用的机械自动化控制系统中，技术结构的控制工作通常是由PLC技术实现完成的。随着科技的不断创新与进步，PLC技术还被积极地运用于自动化系统本身，根据指令完成纠正系统逻辑错误以及排查系统故障等工作，为系统的正常运转提供了有力保障。在实际的工业自动化生产过程中，应用PLC技术的自动化系统会对机器操作的每一步骤展开监控，并在步骤完成后根据完成情况返回累积误差值，当累计误差值超过系统设置的误差允许上限时，表示此时设备运转出现异常，同时该自动化系统也会出现逻辑紊乱，无法继续运转。此时PLC控制系统将自动对逻辑发生混乱的原因进行逐一排查，诊断出问题后立马发出报警通知到用户。PLC的高通信开放度为不同系统的PLC提供通信交流的可能。在保证互联网模块以及信息传输界面正常工作的前提之下，即可实现PLC控制系统的远程监控。
        3、PLC技术在生产自动化控制中的应用
        在生产的自动化控制中，PLC设备通过对包括模拟参数控制模块和位置控制模块的六个模块进行控制达到工业生产自动化的目的。在实际的生产实践中，应用PLC技术还需要对生产过程进行细致调查，根据生产中需要控制的动作和监控的对象进行相应调整，以最合理的模块配置和组合方式达到最佳的自动化控制效果，保证生产过程的高效运行和过程中的机动灵活调整。在整个PLC控制模块的运行中，模拟参数模块的主要目的是进行整个生产流程的监控，同时向监控仪器中传递控制语句，从而获得更高的控制精度的目的。常见的控制过程包括对锅炉温度的控制，保证温度上升或下降到某一点，或保持该温度不变，同时控制热处理过程的正常运行。在饮水机的温度控制过程中就利用了PLC系统控制，一旦饮水机中的测温装置检测到水温低于100℃，就会控制加热系统进行工作，对水槽中水进行加热，当温度到达100℃，则控制加热系统关闭，并根据水温情况随时进行再次加热。目前在多数国家的机械工程和自动化行业中均已广泛使用PLC技术进行设备检测和控制，PLC技术的应用极大推动了自动化控制水平的发展，提高了相关产业的进步创新，进一步实现了生产自动化控制的目的，为生产精密仪器和提高生产效率做出了重大的贡献。
        四、结束语
        综上所述，在科学技术不断发展的背景下，要想从根本上提升工业化进程，就要对PLC技术的价值以及优势予以系统化分析，整合应用模型和处理效果的基础上，确保技术推进体系和整合措施的完整性符合标准，探究PLC技术应用在不同技术模块中的重点，为后续工作的全面推进奠定坚实基础。
        参考文献
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        [3]张锦芳.机械工程与自动化中PLC技术的应用[J].山东工业技术，2018（10）：103-104.