张锦芳（巨轮智能装备股份有限公司，广东　揭阳　515500）

机械工程与自动化中PLC技术的应用

张锦芳
（巨轮智能装备股份有限公司，广东揭阳515500）

PLC即可编程程序控制器（Programmable Logic Controller，PLC），是建立在微型计算机的基础上的工业自动控制装置。PLC以其独特的体积小、应用性高、工作效率高等优势，如今已经被广泛应用在机械制造、食品生产与检测、重工业等多个领域。本文首先对于PLC技术的具体含义以及应用价值进行简单的介绍，然后针对PLC技术在机械工程与自动化的多个具体环境中的工作模式以及作用展开较为详细的分析及阐明，为提升PLC技术对于机械工程与自动化的贡献价值奠定基础。

机械工程；自动化；PLC技术；介绍；应用

0　引言

工业产值作为世界经济的重要贡献者，推进工业的发展对于世界经济水平的提升以及社会的进步均有重要的意义。伴随着工业化进程的脚步，社会对于机械工程的可控性以及自动化技术的应用价值提出了更高的要求，人们急需一种兼顾实用性、可靠性、灵活性的应用技术来推进机械自动化领域乃至社会各个领域的革新。届时，PLC技术应运而生。

PLC技术是一种将机器或装置的运转与数字运算进行有机结合的控制性器件，是站在传统继电器技术的基础之上糅合互联网、自动化等现代科技形成的创新型技术。在现代社会，PLC技术以及被广泛地应用在各行各业，影响着人们的工作方式以及日常生活。认识PLC技术，了解PLC技术在机械工程与自动化中的实际工作模式，对于我国工业的进步以及生产力的提高有着重要的战略价值。

1　PLC技术的实用价值与优势

时代的发展推动了工业前进的步伐，随着现代社会劳动力成本的节节攀升以及智力资源的日渐珍贵，工业生产上精简人力资源的消耗、扩大机械化程度的趋势已成必然，给机械工程以及自动化技术提出了更高的要求。PLC技术作为现代工业普遍应用的控制型器件，不仅体积小巧、易于安装、具有广泛通用性。而且用户可以通过编写程序轻松实现个性化控制方式，很大程度上提高机械装置以及自动化技术的灵活性以适用性。不仅如此，PLC还有提供多方面强大功能支持，同时兼具高性价比、高可靠性以及低功耗等等优点，已经成为了自动化控制的核心技术，成为了我国构建自动化控制技术自主知识产权、推进机械工程与自动化发展进程的主要操作对象。

PLC技术的应用涉及生产管理、生产监控、顺序控制等方面，多个操作体系的协调与配合需要实现PLC处理器核心与控制设备之间及时沟通。互联网的高速发展为其提供了通讯技术支持，而PLC技术抗干扰能力强、可靠性高的特点则为准确通信提供了安全保障。甚至可以预测，在今后社会发展中，PLC技术将与机器人、CAD共同组成主流基础管理设备体系。接下来将从三个方面具体介绍PLC技术特点：

1.1操作简单通用性高

现在，绝大多数PLC均支持程序语言互译，用户无需专门学习某一中语言，仅需运用自己常用语言编写代码后，用器件自带的翻译功能进行语言的转换即可实现对PLC的编程，降低编程语言门槛。并且PLC的安装及调试简单，外部接线较少，促使简化实际操作系统结构，进而缩短系统运行的周期，工作效率得到改善。

除此之外，为了提高PLC实用价值，全球PLC均统一使用国际标准通信协议，给不同厂家生产的PLC之间的互换提供了可能，也给PLC的调试提供了方便，极大程度地提高了PLC产品的通信开放度。

1.2体积小能耗少

PLC装置是集成电子线路技术的重要应用体现，安装尺寸通常均在10cm以下，重量更是不足150g，为机电一体化提供了实现基础。同时在实际使用中PLC的消耗功率一般只有个位数，为节省能耗做出了贡献。

1.3抗干扰能力强

在实际应用中，目前广泛应用于PLC中并且符合国家标准的AS一工总线、Profi bus总线以及Device Net总现场总线与PLC界面之间通常保持良好契合度，为准确通信提供了保障。另外PLC装置采用抗干扰的电路排布与制造工艺，保证在工作过程中抵御电磁、电路的干扰，具有较高的可靠性，为PLC系统之间有效通信的展开提供了有效保障。现在的PLC装置甚至采用了多重抗干扰技术，哪怕是置于极端恶劣环境，它也能够正常工作。

2　PLC技术在机械工程与自动化中的应用

2.1远程通信控制与系统控制中PLC技术的应用

在现代通用的机械自动化控制系统中，其他继续结构的控制工作通常是由PLC技术实现完成的。不仅如此，随着科技的不断创新与进步，PLC技术还被积极地运用于自动化系统本身，根据指令完成纠正系统逻辑错误以及排查系统故障等工作，为系统的正常运转提供了有力保障。在实际的工业自动化生产过程中，应用PLC技术的自动化系统会对机器操作的每一步骤展开监控，并在步骤完成后根据完成情况返回累积误差值，当累计误差值超过系统设置的误差允许上限时，表示此时设备运转出现异常，同时该自动化系统也会出现逻辑紊乱，无法继续运转。此时PLC控制系统将自动对逻辑发生混乱的原因进行逐一排查，诊断出问题后立马发出报警通知到用户。PLC的高通信开放度为不同系统的PLC提供通信交流的可能。在保证互联网模块以及信息传输界面正常工作的前提之下即可实现PLC控制系统的远程监控。

2.2逻辑运算中PLC技术的应用

数字运算是PLC技术的重要组成部分。在自动化控制系统中，PLC主要使用数据处理与逻辑运算这两种计算方法。实现诸如数据运算、数据筛选、数据整理以及二进制开关等等功能。运用PLC技术，可以简单高效地完成大量数据的分析、排查、整理，极大地提高了提取结论、对比优化的工作效率。例如现在许多的食品制造企业、电子生产企业甚至交通监管部门，都是运用PLC技术实现对于实时数据的监控。除此之外，PLC还可以充当二进制开关，有效提高软接触点数目，促进自动化系统的优化。

在资源消耗方面，相比较传统继电器，PLC的能耗极低，符合资源节约型社会理念。高机械化系统帮企业节省了人力资源的投入，在劳动力成本激增的今天具有重要价值。在流水线工作模式中，自动化PLC控制系统可以直接运用PLC的二进制开关功能，通过1与0的互变实现由一个工作流程到下一工作流程的转变，避免了另外安装检验装置，简化系统提高工作效率的同时也给企业节省了投入成本。

2.3生产系统自动化控制中PLC技术的应用

应用PLC技术控制自动化系统指的是系统中的主机、通信、顺序控制、位置控制、参数设置等等工业自动化生产模块均是在PLC技术的控制之下开展工作的。在实际的生产过程中，用户可以结合企业实际生产环境以及生产的具体需求，根据实际生产过程中具体化的操作对象以及监控对象特点，合理改造PLC控制指令，优化PLV控制模块的组合模式。在尽力减少模块数目以及优化工作结构的条件下，实现对于生产进程的多元化有效控制以及生产自动化系统的正常运转。

运用PLC控制系统中模拟参数控制模块指的是通过具体指令的输入，使用PLC技术监控生产过程中某变量的变化，若变量达到一定条件PLC则控制相关机器或装置进行一定操作，直至监控变量没有达到条件为止。例如饮水机的热水装置就是通过监测热水槽中的水温，如果水温低于100℃就显示红灯，并控制加热电路正常工作，及时对热水槽里的水进行加热。在这一过程中PLC需要对水温变化进行实时监控，是一个过程化控制。截止到目前为止，世界上绝大多数国家均已实现运用PLC技术完成机械工程和自动化设备的监测与控制，PLC技术的应用不仅推动了工业自动化的发展，还为企业经济效益的提高，乃至社会经济水平的提升做出了重要的贡献。除此之外，PLC技术还被积极地运用在了食品、服务、电子、冶金等轻重工业领域，改变了传统生产制造模式，影响着国民的工作与生活。甚至直到现在，PLC的作用领域与影响力仍在不断高涨。

3　总结

我们的社会已经步入了高速发展的信息化时代，随着工业化进程的推进，机械工程及自动化水平已经成为评估国家工业发展的重要依据，对于衡量国家综合实力以及未来发展趋势有着举足轻重的影响。PLC技术作为机械自动化控制的主要支持，对其进行主动的改良与创新对于工业的发展以及经济社会的进步有着重要的意义。本文以PLC的价值以及优势作为切入点，对于PLC技术在机械工程与自动化中的应用开展探究，为全面推广PLC技术提供了有力支持。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.093