PLC技术在机电一体化控制中的作用探究

张钟胜 郭守军

摘 要：随着社会和时代的快速发展，电子技术在各个行业的应用已经非常成熟，特别是以微型计算机为代表的微电子技术也得到了较好的发展。机电一体化技术是电子技术与机械技术相结合的一门新兴学科。随着电子技术的不断进步，它最终发展成为集自动控制技术、计算机技术、信息技术等多种技术于一体的系统技术。机电一体化技术在数控机床中的应用，可以有效地提高数控机床的可操作性和功能性。PLC作为现代数控系统的重要组成部分，要发挥PLC在数控系统中的作用，就必须了解其技术特点、软件编程以及在数控机床中的控制功能。因此，本文探讨了基于PLC的机电一体化技术在数控机床中的应用。

关键词：PLC技术;机电一体化;控制;作用

目前，PLC在机电一体化控制系统中得到了广泛的应用，发挥着不可比拟的作用和优势。PLC技术是科技发展的重要成果，与计算机系统紧密联系、密不可分，通过PLC技术的应用，可以大大提升机电一体化控制系统的安全性与稳定性，进一步简化继电器的逻辑处理，降低机电设备控制系统故障的发生概率，避免各种危险性因素的发生，实现了系统操作流程的简化目标，进而为工业企业生产的顺利进行带来了极大的便利性。

1  PLC技术概述

1.1技术特点

基于PLC技术综合了多种先进的技术和方法，所以可以抵抗不同形式的干扰，同时可靠性和稳定性较高，和传统的控制系统相比较，不仅结构简单，而且具有极强的可操作性，操纵人员的工作简单便捷，同时，极大的提高了管控质量，在实际应用中，PLC技术通过对提醒图编程方式的利用，来保证操作人员全面、准确的接受信息，并且保证操作方便，维护简单，在维护方面具有较低的资金投入量。

1.2技术应用的可行性

机电自动化控制主要包括两种形式，分别为PLC控制和继电器控制，随着继电器控制应用范围的拓展，已经逐步暴露出很多弊端和不足，不能很好地满足生产的实际要求，当PLC技术迅速发展，其应用范围得到了极大的拓展，机电控制技术在机电领域中已经极少应用。PLC技术的设计工作主要是针对不同的工业环境来说的，同时考虑了可编程以及存储设备的性能、存储能力、控制能力以及运算能力。将模拟量以及控制量有机的结合起来，来对生产过程以及机械设备的运行进行有效的控制。

2  PLC在运用时要注意的问题

2.1工作环境的要求

PLC落实稳定工作的前提条件就是工作环境，尤其是温度。这就要求环境温度不能低于0°同时也不能超过50°。在安装PLC时应该和发热量过大的设备保持一定距离，保证其具备散热与通风空间。为了对系统所具有的绝缘效果进行保证，需要有效控制工作环境中的湿度，要求其不能超过80%。PLC的安装还应该和可能产生震动的机器设备保持一定距离，必要情况下对减震装置进行安装。同时远离易燃易爆以及腐蚀性较高的物质。当附近空气中粉尘浓度过高或存在腐蚀性气体时，应该基于封闭空间对PLC进行安装。

2.2控制干扰的发生

在工業生产过程中充分运用PLC时需要对干扰作用进行重视，因为工业生产环境具有较高复杂性，并且可能受到多种电磁的干扰，假如不进行有效控制势必会对PLC的稳定性产生一定影响。结合PLC输入端产生干扰的作用机理，能够将干扰形式划分为两种类型，其一是串模、其二是共模。串模干扰指的是多种信号形成叠加关系，被测信号无法对稳定性进行保障;共模干扰指的是因为信号对地具备电位差作用，地点位差作用、电磁辐射、电网信号串入相互影响形成了叠加作用，因此PLC在感应之后呈现出共态电压的迭加效应。共模电压所产生的作用较为显著，假如无法对配电器具备的隔离性进行保障，干扰作用对于变送器在输出信号进行影响表现为：共模电压突然增大，并受到不对称电路作用的影响形成了差模电压，进而导致元器件出现了故障。与此同时，在PLC对于空间进行运用时受到高压电网的影响，因此需要对其进行屏蔽。PLC受到干扰影响的方式包括两种：其一，电路感应、电磁辐射所产生的干扰;其二，因为PLC通信存在一定的电磁感应，因此通信线路会产生引入干扰的问题。

3  PLC在机电一体化的应用

3.1通信网络

PLC技术通信网络运行功能强大，与本身的可靠性密不可分，以如此强大的功能为衬托，中央处理器能够很好地与其他设备进行良好协作，为机电一体化数据传输奠定坚实基础。机电一体化控制技术发展出现较为清晰的网络特性，受此影响，在机电一体化的运用发展中能够最大限度的显示数据传输需求，PLC技术能够完美的符合其发展需求。比如在一些生产企业在研发高端设备技术前，能够根据设备的运行情况提出专属网络设计，并与可编程逻辑控制器进行通信连接，确保所有参数能够准确进行传输，在机电一体化控制中能够迅速开展通信网络。

3.2开关量逻辑控制

PLC的开关量逻辑控制能够控制机电设备，例如冲床等，能够代替人力，对于高危险工作进行自动控制，如化工企业中对于电磁门的控制，冶金企业中对于上料系统的控制等等。同时，在开关量逻辑控制中包含：PLC与电气系统同时应用到吸盘式收割机，保证收割机结构更加简便，操作系统更加稳定，故障问题更为清晰，易于人员进行及时处理。

3.3过程控制

过程控制能够根据温度、熔点、电流等数据的变化进行自动控制，能够影响产品的品质，并与产品质量息息相关，过程控制是将PLC历史参数与当前输入或输出量进行比对，将模拟量转化为开关量进行输出，通过比对判断是否与设置相符，确保生产系统能够根据生产需要自动进行启动或停止，等待下一项工作的指令，结束过程控制。

3.4动态控制

将PLC技术运用到机电一体化控制中，能够完成对动态的控制，并以运动模块为依托，进而优化整个动态成产过程。以金属切割机为例，在技术切割机上，PLC能够对有色金属的外观进行自主判断，对切割线条进行精准定位，以切割点来进行生产工作，确保金属切割机能够高效、快速的完成切割任务。与此同时，PLC具备性能稳定、强抗干扰能力等优势，更加适合运用在大型工业企业中。比如将PLC技术应用到混凝土搅拌控制中，控制系统能够对整个搅拌过程进行实时控制，并依据搅拌情况采取动态控制，能够及时发现系统指令中存在的问题并及时采取纠正措施，能够减少设备出现故障的概率，节省资源消耗，是其他技术所不具有的优点。

3.5数据处理

对于机电一体化来说，PLC技术应用到数据处理中，是所以应用中最为重要的一环。在PLC技术的作用下，机电一体化的预算矩阵、运算函数等指令得到充分保障，并能以原生产需要为基础，展开对其他指令一系列的预算。在PLC技术的应用当中，相关技术人员对参数进行输送、转变之后，还能以参数对比和处理能力对控制进行深层次的探究。

结语：

通过计算机技术、自动控制技术和信息技术的有效结合，PLC机电一体化技术在数控机床加工中显示出巨大的优势。将该技术应用于数控机床中，可以大大提高当前数控机床加工中的操作安全性和工件加工精度，对提高工作效率和获得更大的综合效益起到重要作用。

参考文献：

[1]刘成玉，娄东利.研究PLC技术在煤炭机电一体化控制中的作用[J].内蒙古煤炭经济，2020，（6）：167.

[2]包立新.PLC技术在机电一体化控制中的作用探究[J].建筑工程技术与设计，2018，（31）：2375.

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