余稳 李雪飞
浙江尤尼威机械有限公司 浙江衢州324000
摘要:当前随着我国社会的不断发展，在工厂的生产过程中经常会使用到很多大型的机械设备，自动化和智能化已经成为当前大型机械设备发展的主要方向。通过PLC及其网络技术，不仅能够保障大型机械设备在改造的过程中具有更高水平的自动化，还能够使大型机械设备的生产力提高，进而为工厂创造更多的经济价值。但是目前PLC及其网络技术在大型机械设备改造中的具体应用流程还需要不断的研究和更新，才能够保障机械设备的使用效率。基于此，本文通过分析PLC及其网络技术的基本概念，探究如何在大型机械设备改造过程中进行相应的应用。
关键词:PLC及其网络技术 大型机械设备 改造 应用
引言:当前在微处理器的发展过程中，PLC作为核心技术，不仅能够将自动化通信以及微机技术结合为一体，还能够有效提高大型机械设备的自动化程度，因此将大型机械设备以及机床等机械设备进行智能化的改造，必须要对其电气控制系统进行相应的设计，进而保证能够通过电气控制系统展现PLC及其网络技术的重要性，同时还可以提高大型机械设备在应用过程中加工的精准度及加工的效率。所以这首先需要负责机械改造的工作人员明确PLC及其网络技术的基本原理，并且了解机床在改造过程中的主要方向，进而保障将技术应用在机械设备改造的过程中能够更加顺利。
一、PLC及其网络技术的工作原理分析
要想在大型机械设备改造的过程中，提高PLC及其网络技术的应用效率，首先要明确PLC及其网络技术的具体工作原理，当前可编程系统在投入到机械设备的运行过程中，其工作流程可以分为三个不同的阶段，第1个阶段是，首先需要对采样数据进行输入，第2个阶段是通过用户的需求进行程序的执行和编写，第3个阶段是对输出的数据进行刷新，完成了以上三个阶段以后，则可以证明PLC及其网络技术已经完成了一个工作周期。在PLC及其网络技术的运用和运行过程中，CPU可以重复性进行周期的运行。
在进行数据输入采样的阶段中，首先PLC编程系统会通过扫描的方式将所有需要输入的数据以及需要输入的状态进行扫描，并且将数据传输到I/O单元中，在数据采集完成以后，通过用户程序的执行系统，以及输出的刷新系统进行下一阶段的数据处理，在数据输入的过程中，其数据的状态可能会发生一定的变化，但是在相应的数据储存单元中数据不会改变。第2个阶段是用户程序的执行阶段，这一阶段中需要根据大型机械设备的不同应用要求进行相应的编程，PLC及其网络技术会按照从前到后的顺序对所有需要输入的数据进行扫描，并且将扫描的数据转化成梯形图，对各个线路进行控制，按照从左到右以及从上到下的顺序，对所有线路上的触点进行逻辑的运算，进而保证在运算结果输出的过程中按照事先编辑好的逻辑进行。在进行程序输入的过程中，在I/O映象区中的数据以及状态等不会发生改变而在其他设备的系统储存区中，其数据和状态可能会发生相应的改变，尤其是排在前方的梯形图，因为程序在执行的过程中结果会输入到下一个梯形图中，并且对下一个梯形图起到相应的作用，所以在后面的梯形图必须要通过刷新相应的逻辑及状态，才能够完成整个周期的运行。最后在输出的刷新阶段中，当所有的数据被扫描和执行完成以后，则进入输出刷新阶段，在此阶段中CPU可以根据前期I/O映象区中的数据以及状态等对输出的电路进行锁住和存储，进而保证能够对外界的驱动进行设置，使PLC的程序及运行指令能够真正的输入到机械设备的运行过程中。
二、PLC及网络技术在大型机械设备改造中应用分析
1.大型机械设备改造中不同类型PLC系统
探究PLC及网络技术的应用原理，主要是为了能够保证在后期大型机械设备改造的过程中，根据改造的具体目的对程序进行编程，目前PLC控制系统的组成结构主要分为以下几个部分，第1个部分是单机控制系统，这个控制系统是相对较为普遍的利用PLC数据对控制系统进行控制，并且，因为其对存储器的容量要求相对较小，所以不存在PLC的网络通信问题，在进行采样以及程序执行的过程中，其结构的设计也相对较为集中并且控制的程序简洁明了，在进行单机控制的过程中能够明确自己需要控制的对象，进而保证整个功能及程序的完成更加顺利，所以在针对存储器的容量I/O的点数进行参数选择的过程中，只要保证符合设计要求即可。
然后是集中控制系统，集中控制系统的要求相对较多，不仅需要保证PLC的控制设备数量足够多，还要保证其应用的功能更加强大，进而可以形成中央式集中式控制系统，在进行集中控制系统建立的过程中既要保证各个不同的设备之间能够产生稳定的联系及连锁关系，又要保证在程序运行的过程中可以更加顺利，并且按照相应的顺序进行操作。所以因为集中控制系统与单机的控制系统相比，其操作更为复杂，所以必须要保证能够加强对集中控制系统的设计及研究，并且在实际应用之前还应该明确其后期的控制对象，因此在进行存储器容量选择以及I/O点数选择的过程中，必须要保证能够流出更多的富裕量，进而保证可以满足对控制对象的控制需求。与单机控制系统相比，虽然其结构更为复杂，但是在其实际控制过程中能够满足机械设备运行的更多需求，因此在经济性方面集中控制系统要更好。
最后是分散的控制系统，此控制系统中，针对每一个不同的控制对象，只需要设置相应的PLC程序即可，进而保证能够在整个控制系统中可以进行信号的连锁响应，所以这就需要上位机通过总线进行相应的通信。上位机可以针对不同的PLC系统进行控制，然后每一个PLC系统要控制自己的控制对象，然后通过数据的通信总线系统可以保证每一个PLC选择是否运行，进而完成整个程序的执行和输出。
2.机械设备改造中PLC及网络技术具体应用
目前PLC及其网络技术在应用的过程中，针对大型机械设备改造，主要利用PLC控制网络和PLC通信网络。PLC控制网络能够通过开关进行控制，利用开关系统可以保证控制PLC程序是否执行，但是这种控制系统的传输数据量相对较少。然后是PLC通信网络控制系统，因为其传输的数据量相对较大，所以经常应用在一些局域网的使用过程中针对一些大型的机械设备改造，应该尽量较多的使用PLC通信网络，这样既可以保证大型机械设备的运行更加高效，又可以保证大型机械设备中各个不同的自动化节点能够相互联系。在进行设计的过程中，必须要考虑到机械设备的电源供电系统问题，进而保证PLC系统应用时可以有稳定安全的供电系统，然后要选择相应的输入输出设备以及驱动的控制对象，一般针对大型机械设备的电动机进行控制，在进行PLC编程的过程中，要根据经济性原则对相应参数进行合理的选择，既要保证容量能够有余量，还要保证电好的模块等能够满足要求，其次是需要进行I/O节点的分配，这时就需要结合机械设备运行过程中的电气运行图以及I/O连接图进行综合性设计，保障I/O节点的分配更加合理，最后是要对控制程序进行设计，既可以通过梯形图的方式，又可以通过语句表的方式，对控制系统中的软件系统进行程序的编写。在设计完程序以后，需要按照事先的设计进行控制箱以及控制柜的连接，并且保证整个编程系统能够具有全面的说明书以及电气图和I/O接口的分配图。
结束语
综上所述，现阶段在利用PLC及其网络技术进行大型机械设备改造的过程中，必须要明确其改造流程以及改造的目的，才能够使我国大型机械设备运行效率提高。
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