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1PLC技术的优势
自PLC技术问世以来,它的应用领域不断扩大,对于生产机械的优化起到了极为重要的作用。而且在步入21世纪之后,计算机技术和信息技术飞速发展,给PLC的功能强化提供了新的平台。在当前的自动化生产中,PLC技术发挥着不可替代的作用,让机械系统的控制更为智能,对于产能提升和经济效益的提高都有着极大帮助。具体而言,PLC技术的优势主要体现如下:(1)节约能源。与传统的机械系统相比,PLC可以有效克服接线复杂的问题,而且整体能耗较低,对于节约生产资源也有着积极的意义。(2)稳定性高。由于生产需求的多样化,目前PLC的应用更加深入,很多优质的PLC可以连续工作几万小时,故障率极低,能够满足多种个性化的需求。(3)智能控制。PLC技术能够通过逻辑运算实现对机械的控制,它以微处理为核心,通过对接受信号的判断和处理,然后输出相应的控制指令给执行机构,实现机械设备的自动化运行。
2PLC在智能机械控制上的应用
智能机械控制指没有人员干预仍可以自主执行操作模式。从图中可以看出,整个系统自成体系,能够智能化的处理信息和发出控制指令,这也是实现自动化的关键。而PLC就在其中发挥着逻辑的作用,针对性的控制运作的体系。智能机械的控制需要借助逻辑系统,这是PLC技术的核心所在,结合当前的实际情况,智能机械中PLC技术主要应用在以下几个方面。(1)逻辑运算。PLC系统可以根据客户的需求设定逻辑算法,当输入特定的信号之后,就能根据信号输出控制的指令,进而实现自动化的控制。目前在自动生产线和单片机上,PLC技术就主要应用于控制系统中,这正是借助其强大的逻辑运算能力。通过这种逻辑运算,就减少了生产过程中的人工输出,可以有效节省成本,而且能够减少其他因素对生产的影响。(2)运动控制。PLC技术在接收到特定信号之后会输出运动控制的指令,因此在实际的应用中,PLC通常会和伺服电机等结合,这样就能实现复杂的运动控制。目前在数控机床等设备中,就是采用PLC技术的运动控制功能。(3)过程控制。过程控制对于机械的自动化实现有着极为重要的作用,通常PLC技术是利用输入模块采集输入信号,输出模块来实现信号输出。而且PLC技术的过程控制属于闭环控制,不仅能够有效减少其他因素对控制系统的影响,而且可以有效降低能耗。对于大型的自动化生产线而言,过程控制必不可少,通常要将PLC技术和模块结合起来,分步骤的控制整个机械系统。如图2所示,是PLC过程控制的原理图,它可以有效的分步骤控制,把控整个过程的运动。(4)数据处理。PLC技术自带信息储存的功能,所以它在数据处理方面有着很大的优势。而且为了实现复杂的操控,通常PLC操作系统要和信息转化和数据传输有效结合起来,这样才能自动化控制的效果。目前,计算机技术已经较为成熟,将中央处理器和PLC结合起来就可实现高效的数据处理。
3PLC在智能机械控制上的关键技术-以机械手臂为例
3.1主控系统中的应用
主控系统是实现智能机械运作的关键,也是整个智能设备的“大脑”。PLC技术在控制主要就是通过主控系统来实现,通过特定的程序来运算数据,然后识别特征和控制指令。主控系统中有预设好的程序模块,其整个系统的运作都依靠逻辑运算,各种规定的机械运作会按照实际反馈的信息执行,而且在该过程还包含着系统故障的检测。在这个过程中,需要CPU的支持,PLC负责具体的系统运作。一般在大型智能机械设备中,主控系统会分为手动程序和自动程序两种,这是为了加强对机械设备运作的整体控制。在通常情况下,自动程序会根据预先设定的方式运作,各项信息的处理与分析由PLC实现,然后传递给主控系统,之后就是各项指令的实现。但是当遇到突发情况,还可以通过手动控制来进行智能机械设备的操控。从本质上来看,在主控系统中,PLC技术应用的关键就在于程序的存储和实现。是智能机械手臂的工作流程,其“向左”、“向右”、“向上”、“向下”的动作,就是由PLC发出指令,然后机械系统按照指令运作,进而形成循环作业的整体模式。
3.2电气系统中的应用
以机械手臂为例,电气系统必不可少,一方面是为了实现智能控制中的信号传递,另一方面则是可以更好的人机交互。智能机械控制中,电气系统发挥着着重要的作用,它是整个系统运作的“中枢”。通常而言,电气系统是为了加强对机械设备运作的管控,而且电气系统也是安全性提升的有力保障。设备的自动检测也是依靠电气系统实现的,在这个过程中,PLC会采集设备运作的各项参数,然后反馈给中央处理器,通过异常信号的判断,就能快速的找到故障点,然后由电气系统反馈给人机界面显示。例如,机械手运作中的“撞机”、“异常停止”等,就是系统故障,当出现这类问题,系统就会报警,然后将信号反馈在人机交互的操作界面,然后有人工判断问题并且排除故障。除此之外,智能机械设备的信号转换、电源控制等都是通过电气系统和PLC实现的。在电气系统中,PLC技术更多的是发挥信号转换与传递的功能,对设备的运行进行监测。
3.3机械系统中的应用
机械系统是PLC的命令执行者,以机械手臂为例,其转轴、动作臂和夹头都是机械系统的重要组成部分,它相当于“手”和“脚”。在机械手臂运作的过程中,各项命令信号最终都是通过机械系统实现的,能够根据生产的实际需求做出抓、放、移动等操作。在机械系统中还需要配合DC技术和软件,PLC主要是起到传递信号和精准控制的作用,目前该项技术已经较为成熟,利用开放化的设计,能够让整体的机械设备运作更为流畅和灵活,控制也更为简单。
参考文献
[1]林如阳.软PLC技术下的工程机械智能控制器研究[J].企业技术开发,2017,36(04):86-88.
[2]于鹏.机械电气控制装置PLC技术的应用研究[J].科技展望,2016,26(21):63.
[3]陈素芹,李长波.PLC在智能机械控制上的研究与应用[J].科技创新与应用,2016(15):14-15.
作者:童中志 单位:铜陵富博科技有限公司