PLC技术在机电一体化生产系统的应用

　　摘要：PLC能够有效改善控制开关和通信技术等方面的问题，能够通过不断的发展创新，使PLC技术在机电一体化生产过程中广泛的应用。在将PLC技术除外后，同样的机电一体化生产系统和生产技术也被各个企业应用到目前的生产中，如此不仅有效地提高了企业的生产效率，而且也提高了生产质量。但是因为机电一体化的生产系统是一个完整的逻辑系统，所以这个时候就应该及时对系统进行操控，以此来确保系统的稳定性。

　　关键词：机电一体化； 计算机技术； PLC技术； 控制开关； 通信技术； 生产效率；

　　Abstract:PLC can effectively improve the problems of control switch and communication technology. Through continuous development and innovation, PLC technology can be widely used in the production process of mechatronics. After excluding PLC technology, the same mechatronics production system and production technology are also applied to the current production by various enterprises, which not only effectively improves the production efficiency of enterprises, but also improves the production quality. However, because the mechatronics production system is a complete logical system, the system should be manipulated in time to ensure the stability of the system.

　　Keyword:mechatronics; computer technology; PLC technology; control switch; communication technology; production efficiency;

　　引言

　　与PLC技术相比，机电一体化生产系统在使用的过程中具有一定的稳定性。因为已经形成了一定的逻辑系统，所以在使用PLC技术时可以更好地对系统或体系进行控制。非常有效的提高了整个系统的整体运行稳定性。由此可以看出，在当今有越来越多的企业在机电一体化生产系统的应用过程中，已经开始有效地将PLC技术应用起来，通过PLC技术对系统的生产过程进行更加全面的控制，以此来确保系统能够更加稳定地运行。机电生产系统本身的功能相对于PLC技术来说，具有更加简单的特点，控制起来相对来说会更加的复杂，基于此，为了更有效地提高机电技术的自动化特性，在日常的生产中应用PLC技术是非常有必要的。[1]

　　1 简单概述PLC技术的定义和机电一体化的定义

　　电力线通信（PLC）是一种通信技术，可用于电力系统网络的不同功能。在使用PLC技术的过程中，它往往被作为一种控制技术来应用，换句话说，现如今的生产企业在生产过程中，使用的是一种被称作PRC设备的可编程的逻辑控制器，乃是一种能够完成自动控制的设备装置。与此同时，该装置在使用过程中，使用了如今位于技术科技前列的一种技术---微电脑技术。用通俗点的话来讲，就是当工作人员遇到需要进行软件编程的情况时，工作人员就可以通过PLC进行操作。该系统在运行时，不仅可以实现编程的功能，达到数据控制的目的，还具有计数、定时等附加辅助功能。在使用PLC设备的过程中，只要操作者或客户输入具体的指令，上述任何功能都可以实现。

　　随着现有技术体系的不断发展，机电一体化得到了迅速的发展。而在现在的情况下，技术不断创新，各种新科技突飞猛进，有很多企业也在对于机电一体化进行自己的创新实践，涵盖了当今生产技术的方方面面，从各个方面进行持续性的创新。随着机电一体化技术的不断进步，虽然发展突飞猛进，但是事实上，目前还有许多学者和企业对这项技术存在很严重的轻视心态，主要的原因是机电一体化在使用时，功能方面的发展相对来说比较单一。机电一体化研发出来之后，其包括或集成了非常广泛的技术理念，这些技术理念都是非常优秀的，所以机电一体化技术能够被社会大众认同，不断发展也使得机电一体化技术系统更加完美，所以，人们开始关注这项技术，开始喜欢这个技术，更加积极地探索机电一体化技术的有效应用。[2]

　　2 PLC技术系统的设计内容

　　2.1 在硬件上PLC的设计

　　在PLC系统的硬件方面，对于PLC技术系统的设计，排在第一位需要考虑的是所选PLC设备的型号，在对型号进行选择时，最关键的是需要考虑两个问题：首先是所选择的硬件型号能否满足需求，其次是所选择硬件结构是否合适。最常见的是，PLC的类型主要分为整体式和模块式，然后根据不同的需求来选择相应的结构，企业应根据自己的条件选择相应的设备。如果企业需要长期进行加工和生产大批量的产品，那么可以推荐选择相对统一的设备，如此能够达到整洁统一的目的，便于日后进行集中的管理和维护，能够非常高效的提高生产效率。接下来，设计I/O端口，根据自身的实际情况确定端口数量。另外，在实际的应用中，开关大小和智能运行应符合自身情况，其他操作不宜产生过多，以免给系统硬件造成损伤。[3]

　　2.2 在软件上PLC技术系统的设计

　　软件设计主要用于PLC控制，其中最重要的是软件编程设计，这对于实际操作中的应用是非常有必要的。软件设计的关键之处在于程序员需要为程序设计好编译功能，这能够把程序接收到的信息收集，然后完美地变成能够被计算机识别的语言，如二进制代码。在应用的现实情况中，最常用的方法是"图解法",主要原因是它可以通过数据显示的方式来表示所需要的控制操作，而图解法有包括逻辑流、阶梯、顺序流程图等多种类别。

　　3 在生产系统的机电一体化中PLC技术的应用

　　3.1 具有运动控制的应用

　　在机电一体化生产系统中，能够对运动控制进行有效的应用，是PLC技术在整个生产系统中具备的最基本的应用功能。讲得通俗一点，就是把机电一体化技术与PLC技术的有效结合起来，如此可以满足整个生产系统当前的运动控制目标。当生产系统的内部采用PLC控制时，能够更加有效地保证设备实现所需要的运动形式，例如圆周运动和直线运动。机电一体化为了实现自己所需要的运动控制目标，在能够有效的把PLC技术应用到生产系统中之前，往往需要很多辅助设备的帮助，例如传感器，其作为辅助设备，在生产过程中辅助设备的使用是最重要的。设备之间的有效协调可以通过传感器来实现，但是总体看来比较麻烦，然而自从选择了PLC技术，就变得比较容易进行运动控制这项进程了，只需要在PLC技术系统中设置即可。可以在进行内部编程的操作中设计专门的程序模块来控制系统，从而确保这个生产系统能够进行运动控制。[4]

　　3.2 具有开关逻辑控制的作用

　　在实际生产中，PLC技术应用于机电一体化生产系统时具有开关逻辑控制功能，该功能是PLC技术最关键的应用功能之一。对于PLC技术在机电一体化生产系统中的应用，开关逻辑控制可以说是至关重要、独具特色的，是该技术顺利应用的基础。比方说在如今的企业生产中，如果想要有效控制实际的生产系统，可以采用PLC技术进行控制工作，以此来代替生产系统中继电器，也可以采用PLC设备进行控制操作。此外，在使用PLC的过程中，构建PLC数控机床系统可以通过PLC技术和PLC设备进行有效的图形显示，帮助操作人员更好地观察当前PLC机床控制系统中产生的数据变化，所以构建具有非常强大的控制功能的系统是非常有必要的。

　　3.3 具有数据处理的作用

　　数据处理工作对于目前的任何一个生产企业来说，是必不可少的重要工作环节。PLC技术能够对每个工作内容数据的有效处理，往往可以帮助企业更好地了解当前产品。在实际中的生产质量，能够通过对产品数据的调整和计算，我们也可以仔细观察企业当前的生产效率。在数据处理方面，使用PLC设备运用PLC技术进行生产，可以实现逻辑运算、函数运算和矩阵运算等算法来进行数学运算。而当PLC设备再次使用时，相关数据也可以有效的传输和转换。方便了数据处理的下一步工作，提高了工作效率。此外，PLC在使用时还可以将采集到的数据与存储在原系统中的数据进行综合对比。为了保证PLC技术系统在工作过程中的数据比较出现偏差、结果出现问题时，系统可以直接停止工作，以此来避免非常大的误差产生。[5]

　　3.4 具有过程控制的作用

　　过程控制在现实中是最重要的，在实际生产操作上，相对于上面提到的任何控制工作，都更加重要一些，因为过程控制在任何当前的生产系统中都需要进行。工作过程控制其实指的是对某些零件、液位、流量等此类相似的加工工艺参数进行有效控制，实现生产过程的智能化自动控制。除此之外，在一个产品的生产过程中，具有一定控制技术的产品生产过程可以更好地进行。它可以影响或调节产品的生产质量，因为在过程控制工作中，主要的内部控制参数是生产过程中产品的质量参数。由此看来，过程控制的质量通常能够对产品质量有很大的影响。在当前的过程控制工作中，仿真量是整个机载过程中最重要的技术指标和数据指标。工作中，常常需要观察的有效模拟情况，因为一旦他们试图进行任何更改，它可能会导致生产系统不能正常工作，影响产品的质量，似乎使用PLC技术在生产过程中会产生有效控制仿真、模拟输出和模拟输入。它能够按照工作人员的设置，向着具体的目标运作，然后完成保证整个系统的稳定性的目的。

　　3.5 通过PLC技术检测到的模拟值非常接近实际值

　　在很多工厂建设项目时，通常首先采用PLC系统进行仿真试验。若检测值符合本建设项目预定目标范围，则依旧按照原定的计划进行生产和施工的投入。可是，如果检测值不符合预期的目标范围，则对其进行调整，调试完毕后再次尝试。由于PLC系统本身具有较强的过程控制能力，一般的情况下，PLC测试模拟值会比较接近于现实中的实际生成值。由于PLC系统对于仿真数据的变化具有很强的敏感性，所以这也是PLC技术在社会上被广泛认可的原因。

　　4 PLC技术的未来发展方向

　　直到现在，PLC技术是一个多种现代技术，综合运用的多元化生产技术，不仅应用在工业生产领域，同样也适合于其他行业。由此可以得出，在目前越来越多的市场需求的敦促下，PLC目前有着六个未来的发展方向：首先，PLC技术是要发展机械自动化，在机械自动化方向的发展主要以时间控制、逻辑控制、进程控制为主。其次，PLC能够对所收到的数据进行直接计算和转换，具有数据处理等强大功能。再次是PLC能够通过自身的控制箱，可以准确的收集工业生产中的模线数量。然后是PLC集成了现代通信设备可以直接远程控制，不仅拥有一对一的单控能力，还可以达到多对一的联合控制的目的，能够使生产过程变得更加精确、清晰。再一个就是PLC对于生产过程的监控也有了很大的提高，能够详细的监控生产中各个环节所发生的问题。最后，工厂若是发生了电源方面的故障情况，在过去的情况中，生产数据存储在前面的设备将复位，但是PLC能够保留机器的生产数据和运行状态，直到电源故障接触或是修复后，可以继续操作，大大提高了生产数据的安全性。[6]

　　在接下来的几年里，研究人员一定会生产出更多新型的电气工程设备，结合现有的运行环境，完善控制界面，确保在机电一体化发展中更好地运用PLC技术，推动我国电气工程智能化和自动化的发展。PLC技术在机电一体化系统的应用中有着非常重要的地位，这也是未来的发展趋势，设计师可以根据机电一体化系统的运行状况，大大提高计算机网络和生产的技术结合，确保PLC的电气控制系统更加健全。研究人员肯定会产生更多的新类型的电气工程设备，结合现有的操作环境，提高操控界面，以确保更好地利用PLC技术在机电一体化的发展，促进中国对情报方向的电气工程和自动化。PLC技术在机电一体化系统中的应用具有非常重要的地位，这同样也是未来的发展趋势，设计师可以根据机电一体化系统操作现状，大力提高计算机网络，以确保PLC电气控制系统更为健全。

　　当今的主流研究，例如适用于高压PLC应用的LC带通阻抗匹配耦合电路、基于测量活动的PLC应用的低压配电网络的通道表征、信息技术-数据通信；联邦大学Juiz De Fora的新数据阐明了数据通信中的发现（基于Measurement Campaign的PLC应用的低压配电网络信道特性）等文章，研究了PLC技术使用市售的1n F/24k V耦合电容器定制SWER线路的耦合电路、集成SWER线路的耦合电容器的高频特性分析、对于PLC频率，电路仅产生-4d B的插入损耗、在指定的CENELEC频段50k Hz至150k Hz内操作、输入电压为12.7k V的耦合电路的反向AC分析、估算所需电感或电容组件的电压和电流范围、利用市售的低压L和C组件等各类问题，这些都是如今国际上对于PLC技术的最新研究成果，还有很多的成果不用一一列举，也可以看出来国际上对于PLC技术的认可和重视，由此可以看出，未来的PLC技术是具有非常大的发展和应用前景。

　　5 结束语

　　现实社会市场的竞争越来越激烈，各行各业都面临着严峻的竞争形势。结合PLC的优势技术，机电生产行业创新生产模式和流程，打破传统生产方式的限制，促进生产质量和效率的提高，促进中国社会主义现代化建设，提高在中国的工业生产水平。文章对PLC技术如今的应用现状简要阐述，重点简要的分析与讨论了这种技术在机电一体化生产系统当中的应用，在进行整体分析过程当中，首先对于PLC技术进行了简单的概述其是什么，然后说明介绍了机电一体化生产系统。其次，分析在机电一体化生产系统之中，PLC技术的应用具体进行了什么内容。希望我国如今的PLC技术在此次分析后，在实际中具有一定的意义，能够推动这项技术在机电一体化生产系统中的应用，推动技术的发展。希望本文能够为类似的研究提供参考。

　　参考文献

　　[1]王艳蓉，周小琴，杨艺。基于机电控制系统的自动控制一体化设计[J].技术与市场，2020,27（11）：92+94.

　　[2]朱发智。机电控制系统自动控制技术与一体化设计分析[J].科技创新与应用，2016（11）：133.

　　[3]吴玉莹。PLC与触摸屏在CA6140车床控制线路改造中的应用[J].电子世界，2020（20）：188-189.