PLC技术背景下机电一体化控制系统的作用浅述

张晓明 张锋 方贞文

摘 要：在科技的迅速发展下，各类新技术不断出现，并且相互交叉、渗透，进一步推动了生产的发展，PLC便是其中的代表。PLC技术是在工业生产中广泛应用的一种技术，能够利用内部程度来控制各类生产设备，以此来完成流程化生产，提高生产效率，优化生产质量。本文针对PLC技术的特点和优势进行分析，探讨PLC技术背景下机电一体化控制系统的应用方式。

关键词：PLC技术;机电一体化控制系统;应用

引言

在工业生产过程中，机电一体化系统对提高产业效率方面起到关键性作用，随着工业产品附加值的不断增加，对工业产品精度的要求越来越高，导致工业生产流程更加的复杂化。传统的工业控制技术已经不能满足高附加值工业产品的需求，在这种情况下，智能控制技术应运而生，在机电一体化系统中融入智能控制技术，能够提升企业的生产效率，提高工艺水平，制作出的产品更加精细，通过程序的设定，机械设备可以进行自动生产，减少人为的干扰，提高企业综合效率。

1 PLC技术分析

PLC技术最早诞生于20世纪60年代的美国，诞生伊始，便替代了传统的继电器，在工业控制、汽车生产等领域中得到了广泛应用，随着微控制器的完善，PLC具有了更多的技术优势，在大规模集成电路诞生后，PLC也得到了新的创新，数据处理能力得到了显著增强。PLC在运作方式上，与计算机相似，只要利用编写程序执行指令，扫描用户程序后，就可以获取相关信息，其工作步骤包括“输入采样”、“输出刷新”、“用户执行”3个层面，在数据信息录入后，会被储存到相应位置，录入、采样完成后，即可进入执行环节，对用户程序逐一扫描、刷新，借助驱动电路，即可完成输出。在PLC技术运用相关实践中，PLC技术会受到环境方面产生的影响，同时会体现出多种多样的差别，具体需要根据应用场合来设计。

2 PLC技术概述

PLC技术是英语“PrOgrammableLOgicCOntrOller”的首字母缩写，中文译为“可编程控制器”，是一种电气自动化控制装置，IEC（国际电工委员会英文简写）将“PLC”定义为：在工业环境中使用的一种数字操作电子系统，专为在工业环境下的应用而设计。这种技术使用了可编程存储器内部储存用户设计的指令，用来实现一些较为特殊的功能，如：逻辑运算、顺序操作、定时、计数、算术运算以及通过数字或模拟输入/输出来控制各种类型的机械及过程。在实际应用中，“PLC”可编程控制器及其相关的设备，都应该按照易于与工业控制系统形成一个整体以及易于扩充其功能的原则进行设计。

在工业革命以后，PLC技术发明以前，工业生产过程中，人们经常利用继电器、鼓式开关、纸带阅读器等机械或电气式器件作为控制的元件，特别是继电器，是人们进行控制最常用的一种器件。随着科学技术的发展，工业生产的规模越来越大，對工业生产效率及产品质量的要求也越来越高，因此，人们对于控制系统的可靠性要求也越来越高，传统的“继电器控制系统”，因其动作缓慢、可靠性差、体积大、寿命短以及设计制造周期较长、程序修改费时且无法进行人机对话等原因，越来越无法满足工业生产的需求。在这样的背景下，随着计算机网络信息技术的快速发展和广泛普及，小型计算机逐渐被运用到开关控制系统当中，但这种控制系统存在着明显的“大马拉小车”现象，也不适应工业生产控制系统的实际需求。这就促使人们不得不寻求新的出路，而PLC技术就是在这种背景下应运而生的。第一代可编程控制器在功能方面只设有逻辑计算、计时、计数以及顺序控制等，而且只能进行简单的开关量控制。因此，被称为“PrOgrammableLOgicCOntrOller”（意为“可编程逻辑控制器”，简写为“PLC”），随着电子科技的发展及产业应用的需求，PLC技术的控制功能日益强大，逐渐加入了模拟量、位置控制以及网路等功能，其名称也就改为可编程控制器，英文读作“PrOgrammableCOntrOller”，简称为PC。但为了避免与个人计算机（PersOnalCOmputer）简称的“PC”机产生概念混淆，所以人们依然沿用了“PLC”这一简称，但中文翻译却改为“可编程控制器”。当前，随着大数据技术和云计算技术的广泛应用，特别是近年来“现场总线”理念的出现以及相关标准的建立，PLC技术已经成为现场总线一个重要的组成部分，具有采集与处理大量数据、完成数学运算、与其它智能器件通信的能力，以及具有先进的人机对话手段。

3 机电控制系统与自动化控制系统一体化设计

3.1接口的标准化

一般情况下，不同生产厂商的机械设备连接接口都会存在不同，为了使不同设备之间能够进行有效对接，需要对接口模块进行优化管理，使机械设备能够在任何控制系统下操作，接口的标准化能够实现供应商之间的交流。

3.2应用的智能化

通过智能化的应用可以使机电一体化的数据分析更加准确，有效提升系统工作效率，应用模块的智能化是机电控制系统的主要发展趋势。

3.3市场拓展网络化

目前，各类信息大多要通过网络进行传播，较以前相比，信息传播的速度有所提高。机电一体化控制系统需要进一步完善，实现市场拓展的网络化，运用先进的互联网技术来进行系统推广，对行业的稳定发展有着重要意义。

4 结语

在科学技术快速发展的背景下，PLC控制系统逐步朝着小型化的方向发展，PLC集成控制系统的小型化既可以增强其控制功能，在一定程度上又可以减少能源的消耗。在机电一体化生产中，PLC是一个关键技术，对于机电一体化生产的改革起着重要的意义和作用，也进一步推进了工业化发展。目前，我国PLC技术在机电一体化生产中的应用已经取得了突破性进展，但是相较而言，与发达国家还存在一定的差距，在未来阶段下，需要加强对现有技术的研究，创新机电生产模式，从而充分发挥出PLC技术在机电一体化生产中的作用和效益。

参考文献：

[1]贾刘旭.PLC在机电一体化生产系统中的运用研究.建材与装饰，2019（29）.

[2]章亮，陈超.PLC技术在机电一体化控制中的作用.电子技术与软件工程，2018（8）.