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摘要：随着我国科技水平的提升，机械制造水平也得到了明显的改善与提高，PLC技术的应用能对机械设计进行优化，从而促进机械设计的发展。本文就PLC的工作原理及结构组成进行分析，对PLC的设计应用进行详细分析与探究，提高机械设计质量水平。
关键词：机械设计；PLC技术
机械的类型根据其标准进行分类，主要分为液压、油压及冲压三种类型，由于这些机械都属于大型设备，且单次工作量较大，在应用过程中如果存在质量问题，则会对制造企业带来较大的经济损失，因此在机械设计中需要引起设计人员的高度重视，确保机械设计的完善[1]。本文通过理论角度对机械设计中PLC的应用进行分析，从而促进设计的目标优化。
一、机械设计中PLC的工作原理及结构组成
（一）PLC的工作原理
机械设计中PLC的应用需要对PLC的工作原理进行详细分析，才能更好的保证机械设计质量。PLC在机械设计的应用过程中，需要经过几个重要环节，如在输入采样过程中，通过扫描将读入数据进行分析，并存在PLC的映像区。在采样结束后则会转到用户程序环节和刷新环节中，在用户程序环节中，PLC通过自上而下的顺序来扫描应用程序，根据逻辑运算结果将逻辑线圈的状态进行刷新，在用户程序扫描结束后，即进入到刷新环节中，根据映像区状态，中央处理器会对数据进行刷新，并将锁存电路输出。根据这一流程即可完成机械设计。
（二）PLC的结构组成
目前在冲压机械设计中，主要是以人工冲压的方式，人工冲压的工作强度较大，且可靠性较低。因此在机械谁较中应用PLC技术，可以实现机械设计的智能化目标，提高机械设备的整体效益。机械设计中PLC技术的结构组成是由多种要素构成，主要是中央处理单元、功能模块、电源、输入输出接口电路、存储器等，其中对整体系统发挥决定性作用的是电源部分，只有电源系统的可靠性良好，才能确保PLC的使用状态正常[2]。而发挥控制中枢的是PLC的中央处理器，根据可编程的控制器系统程序来对程序数据进行接收或存储。在系统运行过程中，对现场的装置状态和数据通过扫描的方法扫描到映像区中，并从存储器中对数据进行逐条读取，当应用程序执行技术后，则会从映像区中将数据输出，其存储器组成是存储系统及应用软件的相关数据信息。
二、机械设计中PLC的应用分析
（一）机械设计PLC的应用特征
机械设计中PLC的应用特征较为鲜明，也是PLC的主要应用优势，在机械设计的应用中，其操作简便，系统开发周期短，使用功能性能较强，其性价比较高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过联网的形式使PLC进行分散控制和集中管理[3]。除此之外，PLC的硬件配套较为完整，且使用方便，适应性较强，系统抗干扰能力较为良好。
（二）机械设计中PLC的应用作用
机械设计中PLC的应用，通过可编程控制器实现机械设计方案的进一步优化，有助于机械设备整体性能提高，可以充分发挥机械设备的功能。PLC在机械设计中的应用，有助于促进机械设计行业的整体发展，机械设备的工作效率也得到了明显的提高，从而推动了生产企业经济效益的提高。PLC技术的推广与应用，使传统控制系统的弊端得到良好的解决，突破机械设计的技术性难题。
（三）机械设计中PLC的软硬件设计应用
1.机械设计PLC应用中软硬件设计的优化
在机械硬件设中，信息控制电路层面主要是设计信息控制电路，电路设计中其突出的特点是触点和元件的设置是双重设置，在电路实施中进行重复控制，从而有效发挥监控与互检功能[4]。但在大功率负载通断的情况下则容易引起火花，从而产生低频或高频电磁干扰，影响了PLC系统的正常运行状态。为了切实保障压力机系统安全，除了PLC的控制电路外，需要增加冗余控制电路。
2.PLC的选型
在机械设计中PLC的应用，需要保障机械设计的可靠性和抗干扰性，因此需要对PLC的选型予以重视，在型号选择只能够需要注重系统化及通用化选择，在实际选用中需要对输入点及输出点留有余地，在高速压力机的控制系统设计过程中，需要对周边设备运行状态的输入接口予以重视，结合外围元件的选型及实际需求，控制电器控制箱内外布线的质量。
3.机械设计中PLC的应用
PLC在机械设计中的应用，需要科学的设计机械的软硬件电路，对机械系统的功能作用能否充分发挥产生直接的影响。因此在机械设计中PLC的应用，需要考虑实际运用环境，确保机械设备的运行安全。对于突出的关联性部件，在机械设计中需要进行制约，加强处理机械的电机降噪工作，在设计后需要保证压力机运行的正常及稳定性能[5]。其次在安全控制模块的设计过程中，需要采取科学的促使对运行故障问题进行防治，使硬件控制功能充分发挥，将开关设置在机械指定位置，有助于压力机检测工作的顺利实施，对检测工作中存在的问题加以解决，在机械设计中的触摸屏功能实现主要体现在可编程控制中的人机交互界面中，提高机械设计的智能化水平。
结语：
总而言之，机械设计中PLC的应用，有助于保障机械设计的合理性及科学性，对机械设计方案进行优化，提高机械设计水平与质量，确保机械设备运行的安全性及稳定性。由于机械设计所涉及的内容较多，为了使机械工作效率提高，需要对机械设备进行综合设计，提高机械设计的智能化水平，在实际使用中降低人力劳动成本及劳动强度。通过本文对机械设计中PLC的应用，希望促进机械设计工作的进一步完善，在未来发展中实现PLC技术的升级与优化，从而促进机械设备行业的健康发展。
参考文献：
[1]舒雄鹰. SIMATIC S7 PLC在集气管压力控制中的设计与应用[J]. 自动化与仪器仪表,2003,02:13-15.
[2]魏萍,江剑. 嵌入式PLC与触摸屏在筑路机械控制系统中的应用[J]. 仪表技术,2013,12:49-51.
[3]夏杰. PLC通信技术在起重机械大车防撞中的应用[J]. 中国新技术新产品,2016,23:24-25.
[4]陈晓东,郑嵩. 新型机械澄清池设备的设计及在尾矿水处理中的应用[J]. 环境保护与循环经济,2012,07:44-46.
[5]庄广焰,邓志勇,耿茜. 机械设计和PLC自动化控制相结合在光盘生产线传输单元——缓存机构中的应用[J]. 中国高新技术企业,2009,20:63-64.
论文作者:王大为
论文发表刊物:《防护工程》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/24
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