PLC技术在机电控制系统中的应用分析

2014-10-28吴法树重庆市华驰交通科技有限公司重庆400060

中国科技纵横 2014年19期

关键词：机电机器人生产

吴法树(重庆市华驰交通科技有限公司,重庆 400060)

PLC技术在机电控制系统中的应用分析

吴法树(重庆市华驰交通科技有限公司,重庆 400060)

随着企业生产设备机械化和自动化程度的提升,为了提高生产效率,降低生产成本,采用PLC技术是企业发展的必然要求。本文对PLC技术,以及该技术在机电控制系统中的应用进行了分析研究,为PLC技术在机电控制系统中的推广提供了有力支撑。

PLC技术机电控制系统应用分析

1 PLC技术概述

PLC技术是一种高科技、高性能的可编程逻辑控制技术,它通过大量可编程存储器的集合,能够快速高效地完成程序储存,对获取的数据进行计算分析,并对可能出现的问题进行调整。它普遍采用梯形图系统,直观浅显、易于学习、操作简单、运行稳定,符合市场的需求。在机电控制系统中采用PLC技术,可以提高机械设备的生产效率,降低企业的人力成本,还可以排查安全隐患,应用潜力巨大。

2 PLC的工作原理

(1)输入采样数据是PLC控制的基本环节,对PLC控制效率起决定性影响。在输入采样时,要通过扫描仪对作业标本进行扫描,将扫描的数据储存到芯片中,再传输到处理单元进行分析。采样扫描所收集到的数据是独立的数据集合,在此后的操作中不会因为操作方式的改变而变化。因此,在采样扫描完成后要保存好数据,以免丢失。

(2)当扫描完成数据的采样工作之后,PLC会应用梯形图模式,以采集到的数据为基础来扫描用户的程序。在此阶段中,计算的先后顺序也要纳入扫描过程中,最后将扫描的结果显示在计算机上。同时,还必须保证要原封不动地采样数据,因为变化的采样数据对系统产生控制命令有一定的影响,会使系统的控制出现一定的缺漏。

(3)在完成上述操作之后,要进入输出刷新阶段。在此阶段中,控制系统会对收集的数据进行总结,输出得到的结果,并以既得结果为依据对设备进行自动化控制。

3 PLC技术在机电系统控制中的应用

PLC技术在机电控制系统中的应用很广,从研究和应用的角度来看,主要表现在以下几个方面。

3.1 PLC技术在工程机械上的应用

把PLC技术应用于工程机械领域,不但能够提高工作效率,解决传统控制力一直无法很好适应复杂多变对象的难题,还具备各种故障的自我诊断能力。在一些特殊工况下,如高温、严寒、高空、辐射、水下和地下等工况,可以代替施工人员进行智能化、高质量的施工。目前,智能型救灾工程机械已成研制热点,可以设想,在未来的救灾中,会出现很多的无人驾驶救灾工程机械。

3.2 PLC技术在机械制造中的应用

PLC技术是制造技术、自动化技术、系统工程与人工智能等学科在互相渗透、互相交织中形成的一门综合技术。机器智能制造的研究开发对象是整个机械制造企业,一是制造过程的智能化,提出取代人的部分脑力劳动作为主要目标,强调整个企业生产经营过程大范围的自组织能力;二是信息和制造智能的集成与共享,强调智能型的集成自动化。在现代先进制造系统中,需要依赖那些不够完备和不够精确的数据来解决难以或者无法预测的情况。PLC技术为解决这一难题提供了有效的解决方案。例如,模糊控制在焊接过程中进行焊缝跟踪、焊接质量检查及焊接设备的控制,在汽车工业中控制变速发动机,在食品生产业中控制挤出机和在模具生产中控制数控铣床,就是采用的PLC技术。

3.3 PLC技术在机器人上的应用

智能控制机器人学一直是智能控制的一个重要应用领域。近年来,工业机器人和智能机器人得到了长足发展,使得新型PLC技术也渗透到了机器人学研究的各个方面。采用人工神经网络、模糊控制和专家系统技术对机器人进行定位、环境建模、检测、控制及规划的研究已经日趋成熟,并在多个实际应用系统中得到了验证。PLC技术还应用于机器人传感器信息融合和视觉处理方面。比如,由于机器人动力学存在时变、强耦合及非线性的特点,多关节、复合肢体的机器人在这方面表现得尤为明显,用传统控制方法来驱动无法达到较好的运动效果,而神经网络强大的自学习和非线性映射能力能基本解决这一问题,就是PLC技术在机器人动力学上得到应用的原因。