PLC在机电一体化生产系统中的应用

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

随着现代化科学技术的迅猛发展，学科与学科之间的交叉和渗透不断加强，这也在-定程度上对工程领域的技术革命起到了促进作用[1]。在机械工程领域中，微电子技术以及计算机技术向机械工业领域不断渗透，最终促成了机电-体化 的产生，进而促使机械工业不论是产品结构、技术结构、生产方式、功能还是管理体系均出现明显改变，工业生产也从之前的机械电气化阶段迈入机电-体化阶段。

1 理论概述1.1 PLC 定义、构成 及功能可编程逻辑控制器，简称 PLC，是指利用微 电脑技术制造的通用 自动控制设备，其利用-类可编程的存储器对其内部程序进行存储 ，并对诸如逻辑运算、定时、计数、顺序控制以及算术操作等面向用户的指令进行执行，同时对数字或模拟式输入及输出方式实现相关类型的机械或生产过程的控制。

从结构方面分析 ，可编程逻辑控制器主要包括固定式及组合式 2种类型。其中，固定式可编程逻辑控制器主要是由中央处理器拈、I/0拈、内存块、电源以及显示面板等构成，这几大部分共 同构成-个不可拆卸的整体。组合式可编程逻辑控制器主要是由中央处理器拈、内存、I/O拈、电源拈、地板或机架等按照-定的规则组合而成[ ∩编程逻辑控制器的核心部件是中央处理器，其充当着神经中枢的角色。每套可编程逻辑控制器最少配置～个中央处理器，其作用主要是依照可编程逻辑控制器系统程序所赋予的功能对用户程序及相关数据进行接收和保存，通过扫描的方式对现场输入装置传输来的状态及数据进行收集，并保存在寄存器中。中央处理器主要 由运算器、寄存器、控制器 、控制状态总线等部分构成，中央处理器速度及 内存容量是可编程逻辑控制器十分重要的参数，其对可编程逻辑控制器工作的速度、I/O的数量以及软件的容量等均发挥着决定性的作用。

可编程逻辑控制器主要具有以下功能 ]：(1)限时控制∩编程逻辑控制器可以提供数个定时器，同时对定时指令进行设定，调用或改动十分便捷。

(2)条件控制∩编程逻辑控制器对与、或、非等逻辑运算指令进行了设置，可以对继电器并联、串联、串并联或者并串联等相关连接进行处理。

(3)步进控制∩编程逻辑控制器的步进控制主要体现为下-工序的开展在上-工序实现之后进行，同时对移位寄存器进行了设置。

(4)通信及联网。当前，部分可编程逻辑控制器已经具备了通信技术，可 以实现远程 I/O控制，也就是将可编程逻辑控制器构成-个分布式控制网络，以便进行集中管理和分散控制。

(5)模数及数模转换功能。这-功能并非所有可编程逻辑控制器都具备，此功能主要用来控制并调整模拟量。

1.2 机 电-体化机电-体化，也被称作机械电子学，最初见于 日本 1971年的《机械设计》杂志，后来随着机电-体化技术的日益成熟，得到普遍接受和认可。机电-体化具体是指在机构动力功能、信息处理功能、主功能以及控制功能等基础之上将电子技术引入 ，实现机械装置、电子化设计以及软件有机结合的系统的统称 。机 电-体化立足于系统观点，对机械技术、自动控制技术、微 电子技术、信息技术、电力 电子技术、信息变换技术、接口技术、软件编程技术 以及传感观测技术等进行综合运用，以系统功能 目标以及优化组织 目标为主要依据 ，对相关的功能单元进行合理分配及布局 ，在高质量、多功能、低能耗 以及可靠性的基础上确保既定功能价值的实现 ，进而保证系统达到最优化状态。

随着技术的发展，机电-体化呈现出以下发展趋势：(1)智能化。21世纪机电-体化技术-大主要发展方向就是智能化，机器人及数控机床智能化就是有力的证明。

(2)网络化。20世纪 90年代，网络技术影响范围迅速扩大，计算机信息技术取得极大发展，依托于网络的远程控制及监视技术取得长足发展，而机电-体化产品就是远程监控的终端设备。因此这也表 明，网络化是机 电-体化技术的-大主要发展方向。

(3)拈化。拈化借助标准单元可以在很大程度上提升新产品研发的速度，除此之外还有助于生产规模的扩大，但前提是要从现实需求出发 ，制定出-系列标准，为匹配单元和接口提供便利。

(4)绿色化。绿色化是时代发展的要求，具体到机电-体化产品的绿色化，则是指要确保在机电-体化产品的使用过程中不会对生态环境造成不利影响，并且确保机电-体化产品使用寿命终结之后可 以被回收利用。

(5)系统化。采泉放式及模式化总线结构是系统化的突出特征。

(6)微型化。这-概念最初产生于 20世纪 80年代末，机电- 体化产品的微型化主要是指机电-体化朝着微型机器以及微观领域的方向发展，微型机电-体化产品体积更小，对能源的消耗量也更低，并