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机械自动化控制中PLC技术的应用研究

发表时间：2021/3/26 来源：《中国科技信息》2021年3月作者：赵亮

[导读] 近年来，随着时代的发展，机械自动化控制系统被广泛应用于各领域并发挥了巨大作用。但随着经济社会的不断发展和工业水平的不断提升，传统的机械自动化控制系统已经不能满足企业生产的需求，应用PLC技术的新型机械自动化控制系统应运而生。

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摘要：近年来，随着时代的发展，机械自动化控制系统被广泛应用于各领域并发挥了巨大作用。但随着经济社会的不断发展和工业水平的不断提升，传统的机械自动化控制系统已经不能满足企业生产的需求，应用PLC技术的新型机械自动化控制系统应运而生。根据实际运用效果来看，PLC技术在提高机械自动化控制水平的同时提升了设备生产效率。
关键词：机械自动化控制；PLC技术；应用研究
        引言：随着全世界信息化技术的进步，不管是在国外还是在国内，传统机械制造企业的机械自动化生产控制系统暴露出的问题越来越多，不能完全满足当前机械制造行业发展的高要求。PLC控制技术在机械自动化控制系统中的应用，不仅可以很好地解决这些问题，而且在成本控制、能源节约、高效运行等方面都起到了十分重要的作用，对于提高生产质量有着非常重要的意义。在绝对保证生产质量的同时，极大地促进了企业生产效益的提高，深受各大机械制造生产厂家的欢迎。
        1PLC技术概述
        PLC技术是一种可以进行编程的控制技术，在早期阶段的工业设计当中，PLC技术的应用较为普遍。随着科学技术的飞速进步，PLC技术的应用十分广泛，逐渐应用到了农业机械生产过程中，使农业及细化生产的工作效率得到了大幅度改善，不仅节省了人力物力，还增加了农作物的产量，极大提高了农户的经济收益。PLC技术的基础就是能够进行编程的存储器，并且运用内部存储的形式来执行命令，实现计时、数字计算等功能。在开展现代农业机械设计的过程中，需要在核心层面上融入PLC技术，这样能够使以往依靠人力来完成的工作实现机械自动化生产。不论是粮食的播种还是收割，都可以通过自动化机械设备来完成。PLC技术在完成指令的时候主要运用模拟信号输出的形式来进行，想要与农业生产的需求相满足，PLC技术在实际运用的过程中，需要与农业系统设计的需求相符，并且需要确保工业机械设计的一致性，这样才能使其功能得到更好的优化。在工业机械生产的过程中也可以应用PLC技术，并且在农业机械生产服务的过程中也可以应用该技术。在农业机械生产与设计的过程中应用PLC技术，能够充分增强电气控制的高效性与合理性。因此，PLC技术在农业机械应用的过程中，应当逐渐通过机械自动化来取代以往的人工操作，并且能够充分改善实际操作的便捷性。在应用与选择PLC技术的过程中，需要对实际状况进行充分的考量，对程序当中的浮点数计算和输入频率、成本情况等需要进行综合性的分析。内部具备编程器、具有极高的修改与编写程序的效率，这是PLC技术在实际工作过程中的优势。根据插件式结构，可以使自动化收割机在田地里收割粮食的过程中，进行程序的修改。PLC装置具有非常强的可靠性与稳定性，并且拥有非常强的抗干扰能力。PLC系统在实际设计的过程中安装十分便捷，在调试时工作量也不大，因此有着非常高的运用与维护效率，在对系统进行改造的过程中，效率也非常的高。因为在PLC装置存储器当中有着非常大的扩展空间，所以对系统进行升级、扩展时所进行的改变也不大。
        2机械自动化控制中PLC技术的应用研究
        2.1在集成系统中的应用
        成本低、效率高是集成控制系统明显的应用优势，而这些优势也会导致人们忽视在集成系统运行过程中的缺陷。在集成系统运行的过程中，如果控制系统想要改变某个对象，需终止整体系统的运行，导致生产效率受到严重影响。在使用PLC控制技术时，能实现对自动化系统的控制以及对自身问题的检查和修正，当某一个对象需要维修时，PLC控制技术就会有所显示，以实现对系统的控制和调整，不需要停运整个系统。
        2.2安全监视应用
        PLC技术是系统本身发挥监控功能的重点，如果PLC失去效用，容易引发一系列的问题。因此，需要利用PLC自诊断的功能，完善系统的硬件与软件的设计。

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同时，也要使用自诊断监视器。自诊断监视器有明显的独立性特征，属于数字电路，包括比较器、脉冲发生器。有效结合硬件与软件，对PLC系统内的微处理器、存贮器、程序逻辑的执行等情况，进行实时监视。如果某个部分出现故障，立即报警，同时复位系统，使输出点能够安全运行。实现系统的目标，主要利用两路标准脉冲串的对比。通过PLC用户程序，形成，第一路的脉冲。设定程序的前提下，传送给PLC系统的首个模块。向PLC返回，主要是与相同模块输入点外部接线连接。利用设定的用户程序，可以输出脉冲传递到第二模块。操作反复进行，PLC硬件与软件的脉冲串，就可以在最终模块的基本输出点获得。然后，传输给WatchDog装置。对PLC系统进行有效监视，需要充分结合硬件与软件。在各模件中，两点创建硬件链接的通道被占据。实际的船舶辅助机械运行中，并没有明显的影响。需要设计备用的脉冲发生器，有效监控设备状态，规避内部硬件脉冲发生器的故障。
        2.3PLC技术在水稻直播机与施肥播种机中的应用
        在农业生产过程中，水稻直播机与施肥播种机是比较常用的机械设备。现阶段，在水稻直播机中因有PLC技术，能够实现农业机械的自动化运行，并且可以充分监测种子的数量，使播种的工作效率得到充分改善。还能够为农作物的成长创设有利的条件，有效革新了以往人工施肥的情况，实现了农作物的高产量，不仅节省了大量的劳动力，而且还增加了农户的经济收益，提高了农民的生活水平。但是PLC技术在现阶段农村进行推广的过程中，却受到了极大阻碍，由于土地、农产品、种子、环境等因素都相互存在联系与制约。因此，在实际播种的过程中，必须对种子之间的距离与种子的总量进行综合的考量，否则无法提高农产品的产量，无法真正改善农民工作效率。因此，科研工作者需要加大农业机械自动化控制技术的研究力度，完善现有的技术设备，这样才能使现代化科技与农业化生产得到有效结合，从而改善农业生产的效率与产量。
        2.4逻辑开关中的应用
        控制不同生产设备启停是机械自动化控制系统的基本任务，自动化生产对开关控制器的控制精度要求很高，因此为保证机械自动化设备运行轨迹的精度，就必须建立逻辑开关控制系统，以此避免控制不准、生产误差等一系列问题。以往的机械自动化设备逻辑开关控制系统主要是通过预设形式实现自动控制，但这种办法过于简单且不具备实时调整的功能，不能很好地满足生产设备启停要求。同时，早期的机械自动化设备运行过程极易受到温度、振动以及人为干扰，可能直接导致逻辑开关控制系统失效，将整条生产线置于危险之中。PLC技术在机械自动化控制设备中的应用极大程度地革新了逻辑开关控制系统，其强大的实时监测能力、逻辑运算能力以及科学调整能力很好地契合了逻辑开关控制系统升级的需要。在实际运行过程中，PLC技术可以根据设备运转情况实时调整逻辑开关量，同时其内部有抗干扰设计，如磁环和屏蔽绞线能很好地抵抗外部各类因素的干扰。
        结语
        在农业机械电气控制技术的发展过程中，PLC技术发挥着核心的作用，该技术应用非常广泛，在农业机械中应用可有效改善现代化农业的生产效率。针对PLC技术，我国进行了非常深入的研究，但是在将该技术应用到农业机械的过程中，仍然存在着一系列的问题。在应用的过程中需要对实际问题进行综合全面的考量，因此有关部门需要加大投入，相关科研工作者需要深入钻研，这样才能使我国农业机械自动化与智能化得到有效实现，才能与各个地区农业发展的实际需求相贴合，才能更好地将PLC技术应用到农业生产实践当中，提高粮食产量，改善现代化农业生产的效率。
参考文献
[1]雷睿.基于PLC自动化技术的农业机械的电气控制应用[J].南方农机，2020，51(13)：52.
[2]李素静，高锰.基于PLC的多功能插秧机动力系统优化研究[J].农机化研究，2021，43(4)：234-238.
[3]李肖婷.农业机械与电子信息技术的结合[J].农业开发与装备，2019(7)：151.
作者简介：赵亮（1978-），男，汉族，广西柳州人，本科，主要从事机电一体化设计工作。