PLC在智能機械控制上的應用
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1PLC技術的優勢
自PLC技術問世以來，它的應用領域不斷擴大，對于生產機械的優化起到了極為重要的作用。而且在步入21世紀之后，計算機技術和信息技術飛速發展，給PLC的功能強化提供了新的平臺。在當前的自動化生產中，PLC技術發揮著不可替代的作用，讓機械系統的控制更為智能，對于產能提升和經濟效益的提高都有著極大幫助。具體而言，PLC技術的優勢主要體現如下：（1）節約能源。與傳統的機械系統相比，PLC可以有效克服接線復雜的問題，而且整體能耗較低，對于節約生產資源也有著積極的意義。（2）穩定性高。由于生產需求的多樣化，目前PLC的應用更加深入，很多優質的PLC可以連續工作幾萬小時，故障率極低，能夠滿足多種個性化的需求。（3）智能控制。PLC技術能夠通過邏輯運算實現對機械的控制，它以微處理為核心，通過對接受信號的判斷和處理，然后輸出相應的控制指令給執行機構，實現機械設備的自動化運行。
2PLC在智能機械控制上的應用
智能機械控制指沒有人員干預仍可以自主執行操作模式。從圖中可以看出，整個系統自成體系，能夠智能化的處理信息和發出控制指令，這也是實現自動化的關鍵。而PLC就在其中發揮著邏輯的作用，針對性的控制運作的體系。智能機械的控制需要借助邏輯系統，這是PLC技術的核心所在，結合當前的實際情況，智能機械中PLC技術主要應用在以下幾個方面。（1）邏輯運算。PLC系統可以根據客戶的需求設定邏輯算法，當輸入特定的信號之后，就能根據信號輸出控制的指令，進而實現自動化的控制。目前在自動生產線和單片機上，PLC技術就主要應用于控制系統中，這正是借助其強大的邏輯運算能力。通過這種邏輯運算，就減少了生產過程中的人工輸出，可以有效節省成本，而且能夠減少其他因素對生產的影響。（2）運動控制。PLC技術在接收到特定信號之后會輸出運動控制的指令，因此在實際的應用中，PLC通常會和伺服電機等結合，這樣就能實現復雜的運動控制。目前在數控機床等設備中，就是采用PLC技術的運動控制功能。（3）過程控制。過程控制對于機械的自動化實現有著極為重要的作用，通常PLC技術是利用輸入模塊采集輸入信號，輸出模塊來實現信號輸出。而且PLC技術的過程控制屬于閉環控制，不僅能夠有效減少其他因素對控制系統的影響，而且可以有效降低能耗。對于大型的自動化生產線而言，過程控制必不可少，通常要將PLC技術和模塊結合起來，分步驟的控制整個機械系統。如圖2所示，是PLC過程控制的原理圖，它可以有效的分步驟控制，把控整個過程的運動。(4)數據處理。PLC技術自帶信息儲存的功能，所以它在數據處理方面有著很大的優勢。而且為了實現復雜的操控，通常PLC操作系統要和信息轉化和數據傳輸有效結合起來，這樣才能自動化控制的效果。目前，計算機技術已經較為成熟，將中央處理器和PLC結合起來就可實現高效的數據處理。
3PLC在智能機械控制上的關鍵技術-以機械手臂為例
3.1主控系統中的應用
主控系統是實現智能機械運作的關鍵，也是整個智能設備的“大腦”。PLC技術在控制主要就是通過主控系統來實現，通過特定的程序來運算數據，然后識別特征和控制指令。主控系統中有預設好的程序模塊，其整個系統的運作都依靠邏輯運算，各種規定的機械運作會按照實際反饋的信息執行，而且在該過程還包含著系統故障的檢測。在這個過程中，需要CPU的支持，PLC負責具體的系統運作。一般在大型智能機械設備中，主控系統會分為手動程序和自動程序兩種，這是為了加強對機械設備運作的整體控制。在通常情況下，自動程序會根據預先設定的方式運作，各項信息的處理與分析由PLC實現，然后傳遞給主控系統，之后就是各項指令的實現。但是當遇到突發情況，還可以通過手動控制來進行智能機械設備的操控。從本質上來看，在主控系統中，PLC技術應用的關鍵就在于程序的存儲和實現。是智能機械手臂的工作流程，其“向左”、“向右”、“向上”、“向下”的動作，就是由PLC發出指令，然后機械系統按照指令運作，進而形成循環作業的整體模式。
3.2電氣系統中的應用
以機械手臂為例，電氣系統必不可少，一方面是為了實現智能控制中的信號傳遞，另一方面則是可以更好的人機交互。智能機械控制中，電氣系統發揮著著重要的作用，它是整個系統運作的“中樞”。通常而言，電氣系統是為了加強對機械設備運作的管控，而且電氣系統也是安全性提升的有力保障。設備的自動檢測也是依靠電氣系統實現的，在這個過程中，PLC會采集設備運作的各項參數，然后反饋給中央處理器，通過異常信號的判斷，就能快速的找到故障點，然后由電氣系統反饋給人機界面顯示。例如，機械手運作中的“撞機”、“異常停止”等，就是系統故障，當出現這類問題，系統就會報警，然后將信號反饋在人機交互的操作界面，然后有人工判斷問題并且排除故障。除此之外，智能機械設備的信號轉換、電源控制等都是通過電氣系統和PLC實現的。在電氣系統中，PLC技術更多的是發揮信號轉換與傳遞的功能，對設備的運行進行監測。
3.3機械系統中的應用
機械系統是PLC的命令執行者，以機械手臂為例，其轉軸、動作臂和夾頭都是機械系統的重要組成部分，它相當于“手”和“腳”。在機械手臂運作的過程中，各項命令信號最終都是通過機械系統實現的，能夠根據生產的實際需求做出抓、放、移動等操作。在機械系統中還需要配合DC技術和軟件，PLC主要是起到傳遞信號和精準控制的作用，目前該項技術已經較為成熟，利用開放化的設計，能夠讓整體的機械設備運作更為流暢和靈活，控制也更為簡單。
參考文獻
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作者：童中志 單位：銅陵富博科技有限公司