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摘要:进入新世纪以来,我国的科学技术水平提升和发展迅速,社会的发展朝着知识型不断迈进。在这样的背景下,我国的机械制造成为了当前工业发展中的一个重要的趋势,新型工业时代即将到来。PLC技术是近些年来的一种被广泛普遍运用的控制系统技术,能够在社会的诸多行业领域中促进其发展。因此,对于PLC技术在机械控制上的运用进行分析,对于帮助我国工业的发展进步,有着现实的价值和意义。
关键词:PLC技术;机械控制;运用;分析
1 关于PLC技术概述
PLC技术作为一种高效的控制技术,有着诸多的优势和特点,具体而言,有着以下几个方面的特点:第一是可靠性,PLC控制系统主要运用在大规模的集成电路中,并且有着严格的生产制造工艺,这就使得PLC内部电路采取了输出输入信号的光电隔离、滤波、电源屏蔽、稳压和保护以及故障诊断等先进且高效的抗干扰技术,能够在强噪音、多粉尘、强电磁干扰和温度变化剧烈的环境中正常稳定的工作运行,可靠性优异。一般来说,PLC的平均无故障工作运行时间能够保持在5-10万小时以上。且在机外电路中,与其他同规模继电器的接触系统相比,PLC的电气接线与开关接点数量大大减少,故障率降低。第二是规模化,经历了几十年的发展,现阶段的PLC控制技术逐渐形成了系列化和规模化的产品线,能够满足不同工业产业的设备机械控制要求和目标还可以较为高效地完成相关的工作任务。第三是智能化,PLC技术立足于计算机技术与自动化技术,随着世界科学技术的进步与发展,计算机技术与自动化技术更是呈现出了一种高速的发展趋势,在这样的背景下,PLC的发展智能化水平不断提高,人机交互能力显著增强,通信能力也大幅度提升。
2 机械控制中运用PLC技术分析
2.1 逻辑运算
PLC控制系统技术有着较强的逻辑运算能力,逻辑运算能力也是PLC技术控制的最为关键和核心的功能之一。通过PLC系统的定时与计收等不同功能完成相应的逻辑运算,这一功能一般运用与单片机、工业自动生产流水线等的有效控制中,例如合理科学的机床操控与电镀流水线。逻辑运算也是PLC最常用的功能,而上述的领域则是PLC最常运用的领域。
2.2 运动控制
运动控制即是在机械设备进行工作运行时,对机械设备的运行轨迹和自动化的运行运作方式进行控制。大部分的控制系统中都相应地设置了伺服电机、拖动步进电机等控制模块设备,能够有效地运用于装配机械和机床等不同的机械仪器设备中,完成运动控制作用和功能。
2.3 过程控制
一部分规模较大的PLC技术控制系统中,均会配置相应的PID控制功能,同时配备相应的多路模拟量的I/O模块。一部分小型的PLC也会设置机械设备工作模拟量的科学输入和输出的功能。过程控制功能能够很好的在机械设备的工作中准确掌握控制模拟量,形成闭环控制,从而实现对整体步骤的操控。一般来说,过程控制功能被广泛运用于反应堆和酿酒等操作和生产中。
2.4 数据处理
现阶段而言,PLC控制系统一般都有着较为丰富的操作功能,同时还具有一定的人机交互功能,例如数学逻辑运算、相关信息数据的传输传递、转换以及科学排序等功能,这些数据处理功能能够显著地帮助PLC在整体和宏观上对机械设备进行控制。除此之外,PLC控制系统能够采集、归纳以及处理机械设备所需要的信息数据,利用通信接口对数据进行传输传递,提高了控制机械装置的水平。
2.5 通信联网
PLC控制系统具有通信模块,也有着通信联网的能力,主要是进行PLC与计算机、PLC与PLC之间或是PLC与其他智能设备之间的信息传递,局域内网络的形成能够将信息数据进行高效传递,提高机械设备自动化的水平。同时,通信联网功能还能够使得相关操作人员对机械设备进行实时控制和挑战,促进了设备工作水平的提升。
3 机械控制运用PLC的关键技术
3.1 主控系统技术
对于任何一个机械运用PLC技术而言,其内部最为关键和核心的系统和技术就是主控系统,主控是机械的“大脑”,也是PLC的核心。通过联结计算机进行科学的运算,并使用系统内部的可编程存储装置,能够有效地存储机械的相关编辑程序。在此基础上,主控能够实现机械的逻辑运算以及顺序操控等功能,使机械依照既定的程序进行工作运行。这也是在主控系统技术当中运用PLC进行程序储存和运行的重要内容。除此之外,一般的PLC主控系统中,均有着程序处理模块,能够对机械是否依照编程进行工作进行检查,具备自检功能,确保PLC控制系统有着良好的可控性和可靠性。而且,PLC在主控系统运用当中,还通过手动程序以及自动程序等构成了技术的关键内容,可以分别应对不同的机械控制方式。PLC主控系统的自动程度控制技术,是通过预先设定指令的方式完成机械控制的效果;当出现其他情况时则借助手动控制程序来做到实时操作。
3.2 电气系统
在PLC控制系统中,电气系统主要的功能和作用时负责管理和控制其内部电气设备,是PLC的“心脏”,是保障PLC能够正常顺利工作运行的关键技术,一般包括I/O设备、继电器等。而在运用电气系统时,需要有效地配置继电器控制以及电气设备检查等相关的技术,保障信号的输入、输出顺利。在PLC中,如果电气系统出现了故障和损坏,将会导致整体的PLC控制系统无法运行,影响整体机械控制。
此外,基于电气系统对于设备自动检测的重要作用,PLC在设备自动检测中的关键技术主要是起到了运行参数信息采集、中央处理器的信号传输以及对于故障点的判断和处理等功能。PLC在电气系统中进行运用,可以通过人机互动的智能化机械控制实现对于电气系统故障的排除、信号转换以及电源控制等多个层次的处理,从而实现其作为信号传输器和转换站的价值,并实时监测智能设备机械控制的运行情况。
3.3 机械系统
机械系统的主要功能作用是为PLC进行机械控制时,为保证机械设备执行指定而提供载体的支持,不同的机械中,机械系统构成不同。以机械手臂为例,其机械系统包括机械手、机械臂、机械身以及腕部等组成部分。通过利用PLC来控制机械,可以按照既定的指令信号在机械系统当中得到处理和反应,从而及时根据生产方案来进一步执行一系列的抓放和移动指令。此外,通过DC技术的配合以及相关控制软件,实现机械系统的自动化工作和运行,确保其能够依照设定的编程进行工作。在一个科学化、系统化的机械系统中,需要及时更新和快速地传递传输信息数据,使机械系统能够随时依照最新编程进行运作,保障系统的可靠性和稳定性,且在一定程度上简化系统的构成,提高机械工作的效率。借助DC技术还可以实现具有PLC的机械系统有更好的灵活性和流畅性,使得机械的控制操作反应更加灵敏,可以及时的应对指令的变化。
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