机械工程与自动化中PLC技术的应用

马梓宸

（沈飞公司工装设计所，辽宁沈阳110085）

机械工程与自动化中PLC技术的应用

马梓宸

（沈飞公司工装设计所，辽宁沈阳110085）

研究分析了PLC技术的特点，了解了PLC技术在包括机械工程与自动化等的多个领域的广泛应用，已经成为推动自动化控制和自动化生产的重要技术力量，同时对PLC技术在机械工程与自动化中的应用现状进行了探讨。

机械工程与自动化；PLC技术；逻辑运算；系统控制；远程通信控制

引言

PLC技术是计算机技术和传统机电控制技术之间的桥梁，运用该技术避免了传统机电控制系统的构造复杂、可靠性差、能耗高等劣势，利用计算机的高速运算能力，灵活处理和分析现场工作的生产情况，并对生产状态进行实时监控，能够简单易行地实现工厂生产操作过程，降低了人员的使用门槛。

1 PLC技术的特点

PLC技术涵盖了过程控制、位置控制、生产监控、顺序控制和生产管理等多项生产过程，通过控制设备和PLC处理核心的信息交流达到完成设备的复杂操控，对于目前的信息交流最主要的是维持信息交流的准确性和稳定性。相对于其他的技术而言，目前的PLC技术仍是进行数据传递和共享最稳定的方式。

PLC技术具有以下几个特点：

1）使用国际标准通信协议。PLC设备生产商为保证PLC技术的推广和用户使用的便利性，定制了标准化的国际通信协议，使得市场中各种不同品牌的PLC设备能够相互替代，方便了用户的维修保养，同时也提高了PLC产品的市场开放程度。

2）现场总线与PLC接口的契合度极高几乎所有的PLC生产商都进行现场总线的生产，并在市场中得到广泛流通。像Device Net、Profibus、AS-I总线集中总线已经在国家标准中进行了详细的规定。这些标准化的现场总线保证了其余PLC接口的契合度的高度一致，从而提高了通信的稳定性。

3）程序算法逐渐简化PLC生产商为减轻用户的使用难度，专门设计了连接计算机和PLC设备的通信软件，将复杂的程序进行翻译，减少了用户使用过程耗费的时间，同时也使得对PLC的使用人员的专业素质要求降低，提高了PLC设备的易用度[1]。

2 PLC技术在生产自动化控制中的应用

在生产的自动化控制中，PLC设备通过对包括模拟参数控制模块和位置控制模块的六个模块进行控制达到工业生产自动化的目的。在实际的生产实践中，应用PLC技术还需要对生产过程进行细致调查，根据生产中需要控制的动作和监控的对象进行相应调整，以最合理的模块配置和组合方式达到最佳的自动化控制效果，保证生产过程的高效运行和过程中的机动灵活调整。

在整个PLC控制模块的运行中，模拟参数模块的主要目的是进行整个生产流程的监控，同时向监控仪器中传递控制语句，从而获得更高的控制精度的目的。常见的控制过程包括对锅炉温度的控制，保证温度上升或下降到某一点，或保持该温度不变，同时控制热处理过程的正常运行。在饮水机的温度控制过程中就利用了PLC系统控制，一旦饮水机中的测温装置检测到水温低于100℃，就会控制加热系统进行工作，对水槽中水进行加热，当温度到达100℃，则控制加热系统关闭，并根据水温情况随时进行再次加热。

目前在多数国家的机械工程和自动化行业中均已广泛使用PLC技术进行设备检测和控制，PLC技术的应用极大推动了自动化控制水平的发展，提高了相关产业的进步创新，进一步实现了生产自动化控制的目的，为生产精密仪器和提高生产效率做出了重大的贡献[2]。

3 PLC技术在控制逻辑运算中的应用

进行自动化生产控制的逻辑运算和处理时PLC技术可以应用于机械工程与自动化行业中，通过控制开关量的大小、数据位处理、转换和传输数据、筛查和运算数据等达到逻辑运算控制的目的，能够明显提高获得工作结果，得到最优化的工作组合。PLC的逻辑运算功能常用于生产数据的收集、生产数据资料的分析和生产工作的总结提高，在食品加工、金属冶炼、造纸加工等行业均已得到广泛的应用。

PLC还可以作为二进制开关，通过逻辑运算对开关量的精确控制，能够明显提高软接触点的数量，从而提高了自动化控制的水平，替代了以往的继电器的功能，并且相比于继电器有着更为明显的优势。PLC系统的能耗更低，符合企业降低生产成本的要求。

在相对简单的流水工作中，使用PLC进行控制，利用其二进制开关实现1和0之间的互换，从而实现两种不同工作流程的转变，还省去了检验装置的配置，大幅提高生产效率的同时减少了设备的生产投入。PLC进行的开关量控制能够为企业减少大量的人力物力，节省了大量的资金成本，此外操作更加便捷可控，可靠性高，维修更换设备相对简单。

4 PLC 在系统控制和远程通信控制中的应用

PLC不仅能够对系统之外的其他仪器设备进行控制，同时还能够对设备自身进行控制管理，即PLC能够检查出系统自身出现的问题，并及时自动进行系统故障检修工作，保证系统继续正常稳定的工作。对在自动化生产的每一台设备而言，设备的任何一个动作都是经过PLC设备的精密计算和调整的，并进行实时监控[3]。

在每一动作完成后会对动作的误差进行计算，多次计算后如果累计误差超过系统规定的误差值上限，PLC系统能够及时感知故障的发生，并通过逻辑运算了解故障情况同时进行报警，表明设备不能进行正产运转，自动化系统出现逻辑错误，无法继续运行。PLC系统的高度开放性保证了不同系统间的远程通信控制实现的可能。对于不同系统间的远程控制，为保证控制的稳定性，需要维护联网通信模块和信息传输接口的正常状态。

5 结语

PLC技术的发展推动了我国机械工程与自动化技术的快速发展，同时也促进了我国工业自动化水平的提高。PLC技术在机械工程与自动化中的应用囊括了自动化生产中的生产过程监控、逻辑运算处理、自身运转情况及与不同系统间的远程控制，进一步表明了PLC技术对于机械自动化发展的重要作用，为我国的工业自动化发展提供了有利的技术保障。

[1]张锦芳.机械工程与自动化中PLC技术的应用[J].山东工业技术, 2016(10):103-104.

[2]黄立涛.浅议机械工程与自动化中PLC技术的重要性[J].科技创新与应用,2014(1):107.

[3]罗正延.试论PLC技术在电气工程自动化控制中的应用[J].电子技术与软件工程,2015(11):174.

（编辑：王璐）

App lication of PLC Technology in M echanical Engineering and Automation

M a Zichen
(Shenyang Aircraft Design Corporation,Liaoning Shenyang 110085)

This study analyzes the characteristics of PLC technology.The PLC technology is widely applied in many fields including mechanical engineering and automation,and has become the important technical force in automatic control and automatic production,at the same time,the status quo of PLC technology inmechanicalengineering and automation is discussed.

mechanical engineering and automation;PLC Technology;logic operation;control system;remote communication control

TH16;TP29-A5

A

2095-0748(2016)23-0089-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.23.42

2016-11-27

马梓宸（1985—），男，吉林农安人，本科，工程师，研究方向：工艺装备设计。