机械工程与自动化中PLC技术的应用分析

李志宇 徐潇雨 赖慧航 郑玮强 苏志达

摘 要：PLC又称可编程程序控制器，主要指的是一种基于微型计算机的工业自动控制设施。随着时代的不断进步以及发展，PLC依靠自身的高实用性价值、高效率等特点，逐渐在我国的多个关键领域中取得了较为可观的发展。本文主要对机械工程与自动化中PLC技术的应用加以分析和研究。

关键词：机械工程;自动化;PLC技术;应用分析

一、PLC技术及其特点概述

对现如今的工业领域而言，PLC已经可以作为一种较为典型的单台设备自动化控制设备，具备抗干扰性强以及编程便捷性较高等多种优势性特点。近年来，随着PLC技术的不断发展，相关的软件以及技术开发等工作都取得了较为可观的成效。同时，基于PLC技术存在较高的技术性，不仅是在机械方面，在电气以及冶金方面也具有较为广泛的应用（如图1），是支撑自动化控制的基础动力[1]。

PLC技术的特点主要包括：第一，使用基于国际标准的通信协议。为了提升PLC的使用便捷性以及对其的宣传效果，各生产方要求所生产的设备统一应用基于国际标准的通信协议，如此一来，便使得各种不同出处的PLC产品的互换可能性大幅度提升，同时，也有效提升了PLC后期修复的便捷性和以及效率。第二，程序编辑便捷性较高。生产PLC的多数厂家均依照用户的现实需求，在設备中加设计算机软件等，目的是为了降低用户编程的实际工作压力，扩大了PLC编程的应用范围，加大了PLC编程的应用广泛性。

第三，现场总线界面间具有较高的契合度。多数生产PLC的厂家均会生产现场总线，并会将其较为良好的应用在通信领域中，对促进通信的稳定性提升起到了积极影响。第四，具备较高的技术操作性。大多PLC技术都可以促使相应程序发挥出语言互译管理的职能，使得用户可以更为快速、准确的了解相应的语言结构及模式，有助于充分发挥程序的实效性。同时，可以良好发挥自动翻译职能的PLC技术，也可以保障用户在翻译后实施的多种后续操作。

二、机械工程与自动化中PLC技术的应用分析

PLC技术对于提升数字化运算效率以及更好的维护机械运转存在十分重要的意义，并可以通过和传统继电技术加以合理结合的方式，促使相应的自动化系统于互联网满足常规性的技术要求。PLC技术存在的价值本身就极高，对其加以合理应用，不仅对促进工业领域的发展具有积极意义，也可以有效提升工业生产的效率以及便捷性。同时，现如今，PLC显然已经成为了当今时代工业领域中应用极为广泛的管理设施及项目结构，促使自动化系统整体管控结构的实效性充分发挥出来，既可以达到提升自动化项目效率以及改良机械工程的目的，也有助于更好的突显相应技术结构各方面的优势性价值[2]。

（一）生产系统自动化控制

将PLC技术与具体的生产系统结构加以合理融合，促使生产系统中的PLC技术实效性充分发挥出来，对良好的构建高实效性的顺序控制模块以及主体控制模块等具有的十分积极的影响，促使各个环节的工作均可以在相应的操作结构中发挥出较高的实用性价值。在具体进行各环节生产操作时，基于PLC技术，用户便可以以生产的现实需求及相应的生产环境为基础，依照生产过程中的监控以及操作对象的实际特点，对PLC控制指令实施一定的改造，进而达到对PLC控制模块的组合形式加以改良的目的。如此一来，便可以在有效控制模块数量的前提下，对多元化的生产进程实施合理控制，确保相应自动化系统可以顺利运行。

对PLC控制系统中存在的模拟参数控制模块加以合理应用，具体指，经由输入相应指令的方式，基于PLC技术，对生产过程中的某一变量的变化情况进行实时监控，并在其满足相应条件时，对相应的设备或者及其等实施个别操作，直到所监控的变量不满足相应条件了为止。以饮水机为例，该设备便是经由对热水槽中水温度的实时变化情况加以监控的方式，实现对加热电路工作状态的控制的。在上述过程中，PLC对水温度的变化情况实施的实时监控即为过程化控制。近年来，大多数的国家逐渐开始重视对PLC技术加以广泛应用，并已经利用PLC技术，实现了对自动化设备以及机械工程的监控。同时，对PLC技术进行科学、合理的应用，不仅有助于加快工业自动化的发展脚步，也可以为相应企业创造出更多的经济效益，对促进国家乃至世界经济水平的提升具有至关重要的意义。此外，该技术现如今也被较为广泛的应用在了电力、食品等诸多工业领域中，促使以往的生产制造模式得以优化，对提升国民的整体生活质量具有积极影响。

（二）逻辑运算

PLC技术的主要构成部分即为数字运算，从对自动化控制系统的分析来看，PLC技术现如今应用较为广泛的计算方法包括逻辑运算以及数据处理，促使自动化控制系统的数据筛选以及数据运算等功能得以良好发挥出来。同时，经由合理应用PLC技术的方式，可以有效提升数据排查、分析以及整理的效率和实效性，大幅度提升了对比优化等工作的整体效率。如，现如今的多数电力生产企业等，均是通过对PLC技术加以有效应用的方式，对相应数据进行实时监控的。此外，PLC也能发挥出二进制开关具有的职能，对控制软接触点数量、促进自动化系统的实效性发挥具有积极意义。

传统的继电器相比较而言，PLC技术的能量损耗更低，与现如今的环保型社会理念较为契合。同时，高机械化的系统，也有助于大幅度降低企业投入的人力资源，对提升劳动力价值起到了积极影响。此外，将PLC技术合理应用于企业的流水线工作中，可以直接促使PLC行使二进制的开关功能，无需另行安装检验设备，对提升系统的简洁性以及整体工作效率具有积极意义，有利于为企业创造更多的经济效益[3]。

（三）远程通信控制及系统控制

现如今，在具体应用现代化的机械自动化控制系统时，对其他技术结构实施的控制操作，一般都是依靠PLC技术进行的。同时，基于国家科学技术水平以及创新水平的逐渐提升，PLC现下也被广泛的应用于自动化系统中，促使系统自身可以依照相应的指令对发生的逻辑型措施实施有效的排查和纠正。此外，在实际应用工业化自动化生产操作时，经由利用PLC技术的方式，可实现对机械操作的每一个环节的有效控制，并可以在相应环节工作结束后，依照具体的工作完成状况，反馈所累积的误差值，倘若所累积的误差值大于所规定范围，那么则表示该设备具有异常运行的问题，相应的自动化系统也会同时产生逻辑紊乱问题，无法正常运行。基于此种情况下，PLC控制系统便可以实时对问题的产生原因实施有效排查，并在确认问题后，立即告知相应用户。最后，由于PLC的通信开放性较高，大幅度提升了各出处不同的PLC进行通信交流的可能性。

结束语：综上所述，信息化时代的来临和发展，加快了工业化进程的推进速度。现如今，机械工程及自动化水平显然已经变成了评判一个国家工业发展成效的主要参考凭证，甚至左右着对一个国家进行的综合实力评估。而PLC技术的出现和发展，为工业领域的发展带来了新的生机，所以，对其加以深入的研究和应用十分关键，有助于推进我国工业领域的快速发展进程。

参考文献：

[1]王钦凯.以海尔CPS系统的应用为例浅析人工智能在机械工程的应用前景[J].中国战略新兴产业，2018（08）：85+87.

[2]黄向明，任莹晖，王伏林.基于蚁群算法的工程机械再制造优化选配方法研究[N].机械工程学报，2017，53（05）：60-68.

[3]王仲杰.机电一体化技术在机械工程领域中得到的应用及发展趋势简要分析[J].城市建设理论研究（电子版），2017（05）：189.

作者简介：

李志宇，（1997-），（福建省南平市），，（汉族），学历（本科），研究方向（机械方面），单位名称（泉州信息工程学院），单位所在省市（福建省泉州市），单位邮编（362000）

第二作者姓名：（徐潇雨），单位（泉州信息工程学院）

第三作者姓名：（赖慧航），单位（泉州信息工程学院）

第四作者姓名：（郑玮强），单位（泉州信息工程学院）

第五作者姓名：（苏志达），单位（泉州信息工程学院）