PLC自动化技术在机械制造中的应用.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2024 年 01 月 27 日 作者简介：李林（1994），男，汉族，辽宁鞍山人，本科学历，工程师，研究方向为煤化工。-41-PLC 自动化技术在机械制造中的应用 李 林 韩 辉 田朋军 陕西冶金设计研究院有限公司，陕西 西安 710016 摘要：摘要：PLC 自动化技术的操作简单，体积小，运行方便，在各行业领域中的适用能力极强，深受社会群众的喜爱与认可，特别是在机械制造行业中，有着广阔的应用前景。基于此，本文将围绕机械制造行业中的 PLC 自动化技术应用展开研究，简要分析了 PLC 自动化技术的基本概念与应用优势，然后提出关于 PLC 自动化技术在机械制造中的具体应用策略，旨在发挥技术应用优势，提高机械制造技术水平，为社会各行业发展助力，以期为相关人士提供有效参考。关键词：关键词：PLC 自动化技术；机械制造；远程通信控制；数据处理 中图分类号：中图分类号：P413 0 引言 机械制造是我国经济发展的支柱型产业，经营范围涵盖化工机械、动力机械、防止机械等多个行业领域，为促进社会各行各业发展，提高社会经济水平做出了杰出贡献。近年来，随着工业的快速发展，机械制造行业规模日渐庞大，但由于我国机械制造行业的起步时间比较晚，生产工艺尚未完全成熟，导致机械制造领域的技术水平并不高，需要在 PLC 自动化技术的合理运用下，为机械制造、电气工程等提供可靠的技术保障，既满足了机械制造生产的基本需求，又能提高机械制造技术水平。但如何采取手段，深度挖掘 PLC 自动化技术，将其合理运用在机械制造领域，促进我国机械制造行业发展更上一层楼，将是本文章的重点研究课题。1 PLC 自动化技术的基本概念 PLC（Progra mmable Logic Controller）自动化技术亦称可编程逻辑控制器，主要由中央处理器（CPU）、存储设备、输入输出设备、编程器等部分组成。从本质角度来看，PLC 是在传统存储器的基础上，赋予了编程等功能模块，可以根据所掌握的数据信息，在完成编程操作后展开逻辑预算，然后按照相关指令，及时向控制设备传输，在取得相应的反馈后，传递至目标控制机械生产设备，下达指令并开展工作。与传统生产控制系统相比，PLC 自动化技术有着明显的应用优势，不但技术操作方便快捷，且安装流程简单，适用性比较强，目前在我国多个行业领域得到广泛应用，并在实践操作中取得理想的应用成效。2 PLC 自动化技术的应用优势 2.1 操作方便快捷 纵观 PLC 自动化技术发展历程，最早在系统程序的语言互译方面得到广泛应用，这是因为技术本身操作便捷，通用性高，使用者不需要精通一门语言，只需在操作结束时完成语言代码编写即可，且软件自身具有强大的翻译功能，为语言转换带来诸多便利，方便不同行业、不同人员的使用。不仅如此，在 PLC 自动化编程操作期间，语言门槛相比其他技术明显偏低，简化了技术安装与调试流程，便于外部顺利接线，在简化操作系统结构的同时，系统运行时间得到有效缩短，进一步提高工作效率2。值得注意的是，为持续提升 PLC 实用性，全球 PLC 近年来统一应用了国际通行协议，这一举动使企业生产与交换得到更多方便，有助于 PLC 调试处理活动的顺利开展，通行开放性得到强化。2.2 体积小能耗低 体积小是 PLC 自动化技术的一大优势，整体体重比较轻，安装期间比较方便，系统运行期间的能耗比较低，有助于使用效益最大化目标的实现。在目前的电子线路集成化科学技术中，PLC 装置是最主要的应用表现，实际安装尺寸明显小于其他装置设施，一般在10cm 左右，重量控制为150g，不但在前期安装环节有着巨大的方便，并且在后续运行期间也有显著的应用中国科技期刊数据库 工业 A-42-优势，为实现机电一体化提供了基础保障。不仅如此，PLC 技术本身的电能消耗比较低，据相关试验结果表明消耗功率往往在个位数，不但降低了系统运行功耗，且在能源节约、环保等方面取得良好造诣，具有极高的应用价值。正因如此，PLC 自动化技术在机械制造中受到人们的高度认可与喜爱，整体市场份额随之提高。2.3 抗干扰能力强 PLC 技术指应用一类可编程存储器，用于逻辑运算执行、计算与算术操作、顺序控制等面向用户的指令3。随着近年来我国对 PLC 技术研究与应用的不断深入，因 PLC 装置有着较强的抗干扰能力，逐步被引入在制造工艺、抗干扰电路排布等领域中，即便电磁与电路的双重影响下，也能够保证实际制造生产任务的顺利完成，整体可靠性极强，为 PLC 系统间的有效通信提供稳定保障，有效抵御外界因素对系统运行或企业生产带来的影响。不仅如此，PLC 技术在经过多年发展后，多重抗干扰科学技术被引入到 PLC 装置中，无论环境条件是怎样的恶劣，都不会影响到系统的正常运行。3 PLC 自动化技术在机械制造中的应用探讨 3.1 远程通信控制 在当前的机械生产制造系统中，PLC 自动化技术是极为重要的控制手段。在科技水平不断发展的今天，PLC 技术凭借自身功能优势，按照相关指令执行任务并预先控制远程通信，定期检测系统运行故障问题，便于系统逻辑错误的及时发现与纠正，以保障系统得以安全稳定运转。从机械制造角度来看，合理运用 PLC 技术，能够对机械设备运行状态进行实时监控，动态追踪各制造流程，立足于实际生产情况，科学检测系统误差是否超出系统预设的标准范围，根据最终检测结果判断机械设备运行状态，判断有无逻辑错误等情况的发生。一旦通过远程监测发现系统故障、设备运行不稳定等情况，待明确问题发生原因后，PLC 装置将及时发出预警信号并告知工作人员，确保在短时间内妥善处理故障问题。另外，PLC 自动化技术具有“开放性”的通讯功能，能够与不同系统间的 PLC 模块展开远程通信交流，有利于远程操作目标的实现。3.2 数据处理 数据处理是 PLC 技术应用的关键环节，在机械制造中发挥着不可忽视的作用。近年来，在互联网、计算机等技术手段的大力支持下，PLC 技术功能呈现出多元化特征，予以支持一系列的数学运算，例如：函数运算、逻辑运算、矩阵运算等等，这位机械制造生产与指挥带来诸多便利4。并且，以编程逻辑控制器为基础的 PLC 自动化技术，自身具有数据检索、存储、转换、传输等基础功能，在数据处理中有着明显的功能优势，即便是出现数据丢失、损坏等情况，凭借该技术原理也可通过启用备份数据的形式，快速修复数据漏洞，最大化减少损失。另外，基于 PLC 技术与其他系统保持密切交流，能够快速取得目标数据，以此为基础开展数据调节、数据反馈等工作，在保证数据质量的前提下，尽可能与标准保持贴近。值得注意的是，以 PLC 技术为载体对机械设备运行、停止等操作进行自动化控制，能够精准控制设备运行时间，了解每台设备的运行情况，保证其始终处于安全稳定的运行状态中，这样所产生的数据信息更加具有可行性。3.3 自动化控制生产系统 基于机械制造中的 PLC 自动化技术，有关部门要充分结合实际情况，按照机械制造生产要求，在 PLC控制指令基础上，与木块组合控制方式进行整合与优化处理，以便实现对生产系统的自动化控制。在实践中，借助技术优势建立简约规范的协同模块，按照多元化控制要求，对机械制造流程进行规范、约束与管控，发挥 PLC 技术应用优势，对机械制造全过程进行追踪管控，以此来实现自动化、智能化的生产控制。同时，以 PLC 自动化系统为载体，根据当前机械制造生产需求，合理设计系统操作指令，便于系统对不同变量变化的准确更好掌握。一旦变量超出标准范围时，PLC 技术将自动启动对系统内装置的监督控制，及时纠正不规范操作。例如：饮水机是我们常见的智能设施，在前期设计与制造中引入 PLC 技术，能够实时监控热水槽内部水温情况，当水温低于标准数值时，外部指示灯将快速亮起，然后加热器按照系统控制开始加热，直到水温达到目标允许值后停止工作。在此过程中，PLC 技术扮演着重要的角色，能够保证系统始终处于良好运行状态，减少差错。3.4 装配生产零配件 在机械制造企业的生产经营中，零部件是机械制造过程中不可或缺的重要元素，虽然整体操作流程并中国科技期刊数据库 工业 A-43-不复杂，但需要参照相关标准规范进行，尤其在零配件的装配过程中，需要按照系统运行指令，严格选用质量达标零件，防止不合格配件进入生产环节造成严重后果。在以往的机械制造体系中，零部件装配主要依靠人力来完成，也就是用人工操作的方式来开展零部件的基础操作，这样长期、重复的机械劳动，导致人力资源消耗非常大，增加工作人员压力，工作热情持续降低，操作失误等情况时常发生5。而随着我国科技水平的不断提升，自动化技术的应用范围越来越广，机械制造企业可在 PLC 技术的辅助应用下，推进自动化制造进程，为零部件装配提供技术保障，根据实际生产需求设计 PLC 零配件自动装配生产线，深入分析装配系统的运作要求，规范气动系统动作流程，优化自动装配生产线整体架构，然后在 PLC 技术作用下，对零配件自动装配过程进行监督管控，合理编制 PLC 控制程序，按照系统指令有序开展零配件装配工作，这样既能解放人力资源，又能最大限度减少人为因素对装配质量的影响，有效提高企业生产效率。3.5 开关量控制 将 PLC 自动化技术应用在机械制造行业，需要在计算机技术的辅助应用下，实现与继电器、先进通信系统的有机结合，以此为基础高效控制电气工程中不同电气设备，详细了解每台设备运行状态，以保证系统运行的安全平稳性。另外，以 PLC 技术为依托的机械制造开关量控制，发挥中间继电器的数据存储功能优势，对机械制造中所应用的生产设备进行智能化、逻辑化控制，例如：机床、冲床、运输带等等，确保设备开关控制量始终保持合理稳定。并且，PLC 系统中的断路显示器，能够集中控制系统运行全过程，完善系统功能模块，使不同元器件的功能缺陷得到有效弥补，提高系统功能运行效率，满足各生产环节的实际需要。就现阶段的机械制造行业发展情况来看，在 CNC机床数控等生产系统中引入 PLC 技术，实现跨系统的运行监管与数据传递，在合理控制开关量的同时，促使逻辑处理任务效率与有效性的同步提升6。除此之外，以可编程控制器为基础的 PLC 技术，为机床强电控制、数据系统微处理器等系统连接提供很好的平台，为机械制造带来诸多便利，初步推动传统机械制造业向机电一体化生产方向的发展，在保证产品生产质量与效率的前提下，使新时期机械制造行业普通型机床数控、经济型数控机床得到可靠的技术支撑。4 机械制造中应用 PLC 自动化技术的注意事项 PLC 自动化技术是新时期机械制造行业革新发展的重要方向，因自身具有便捷、安全、高效等特点，受到社会各行业的高度重视。但考虑到机械制造的工艺复杂性、流程繁琐性，需要在 PLC 技术应用期间提高重视程度，准确掌握技术应用要点，便于 PLC 在机械制造领域中应用价值的最大化发挥。一方面，在程序编写过程中，需要参照机械制造运行需求进行合理设计，保证其运行模式相契合，实际生产中能够准确落地，确保最终编制程序得以有序进行，进一步提高系统运行效率。另一方面，PLC 技术应用期间要根据技术本身特点，综合考虑自动化机械制造标准要求，强调机械手的操作简便性，保证具有方便、简单、易学等操作特征，以实现在机械制造领域的高效运用，并在实践中取得理想的应用成果。5 结束语 综上所述，社会在发展，时代在进步，PLC 自动化技术作为我国科技进步的重要表现，在社会各行业中得到全面广泛应用，俨然成为当前提高机械制造生产效率，促进产业转型发展的重要技术保障。在新时期发展背景下，机械制造企业要具备前瞻性发展眼光，给予 PLC 自动化技术高度重视，正确意识到该技术在机械制造中的应用优势，根据 PLC 本质及技术原理，将其合理运用在远程通信控制、数据处理、零配件装配、开关量控制、生产系统自动化控制等环节，充分发挥技术功能优势，在保证机械制造效率与质量的前提下，加快机械制造工艺革新，不断提高机械制造技术水平，更好为社会经济发展所服务。参考文献 1吕潇丽,贺子轩,刘峥嵘.机械自动化技术及其在机械制造中的应用J.模具制造,2023,23(11):181-183.2罗长威.自动化技术在机械设计制造中的应用及优化措施J.造纸装备及材料,2023,52(10):67-69.中国科技期刊数据库 工业 A-44-3张春华,陈业生,张国田,等.浅析自动化技术在机械制造行业中的应用J.中国设备工程,2023(17):15-17.4申宾德,赵忠玉,徐宝,等.自动化技术在机械设计制造中的应用探讨J.中国机械,2023(19):113-116.5孙雪,冯嵩,雷利,等.自动化技术在机械设计制造中的应用J.中国设备工程,2023(5):203-205.6苑博文,孟坤鹏.机械自动化技术在机械制造中的应用探讨J.产业创新研究,2023(16):111-113.