苏锦斌
佛山市新泓达机械有限公司
摘要：PLC是一种常见的工业控制器，主要利用微处理器技术有效控制工业设备，具有良好的抗干扰性和可靠性。PLC的制造环节十分严格，应用大规模集成电路，在其内部电路中科学设置了抗干扰技术，对工业生产领域意义重大。基于此，通过分析在智能机械控制中PLC的有效应用，深入探讨其关键技术，可为我国相关领域提供有效参考。
关键词：PLC；智能机械；控制；关键技术
引言
科学技术的进步和发展，促使各个行业逐渐朝着智能化和科技化、现代化的发展。智能机械在现代企业中逐渐找到了自己的定位，同时在发展过程中，能够产生出良好的应用效果，比如在无人车间、无人生产线等，都能够发挥出实质性的作用和价值。另外，在针对一些特殊的生产环境进行操作时，比如一些高温、放射性等场所时，智能机械也具有非常明显的优势特点，能够打破传统人工操作的局限性。这样不仅能够节省人力资源，而且还能够尽可能避免由于人为因素而导致的误差现象，同时为工作人员的基本人身安全提供保障。
1概述
PLC控制系统最早形成于20世纪60年代的美国，是在传统继电器控制原理创新的基础上得以发展，并随着信息处理技术、网络通信技术、计算机技术、控制技术的创新与应用得到强化与完善，并逐渐取代传统继电器控制系统，在逻辑控制、过程控制以及运动控制等领域得到广泛应用。
通常情况下，PLC控制系统主要由可编程逻辑控制器（PLC）、逻辑组态软件以及监督管控组态软件等共同组成，能够执行系统中已经存储的逻辑运算、计算、定时、顺序操控等指令，并在数据信息采集、输入、输出下，依据工艺流程操作要求进行实践操作，完成各类机械装置控制任务。就可编程逻辑控制器而言，编程逻辑控制器是PLC控制系统的核心部分，是在通信技术、控制技术、通信技术等结合应用下形成的数字化控制设备，主要由电源板块、中央处理器板块、I/O（(input/output，输入/输出端口）板块、功能与通信板块等共同组成，用以促进用户与系统的连接，并在现场总线技术应用下，实现现场设备之间、设备与系统之间的通信；就逻辑组态软件而言，是系统监控层中的重要组成部分，主要运行在上位机开发环境中，以实现在线诊断、监控、逻辑翻译控制、离线仿真等功能；而监控组态软件侧重于数据采集与机械过程控制，能够科学控制需求灵活组态，系统控制要求，提升控制系统监控水平。因此，PLC控制系统在智能机械控制中的应用，可有效提升系统运行的安全性、稳定性、可靠性，并在模块化设计中提升系统维护管理的便捷性。
2智能机械控制中PLC的具体应用
当前，PLC控制系统实现了在冶金、化工、机械制造及环保等不同行业的有效运用。由于PLC综合性能的提升，它的应用范围越来越广泛，应用类型可分为5类。
2.1逻辑运算
PLC控制系统具有逻辑运算能力。通过PLC系统的定时和计收等不同功能完成相应运算，一般应用于单片机、生产自动线的有效控制，如科学合理的操控机床和电镀流水线，这是PLC最常应用的领域之一。
2.2运动控制
大部分控制系统都设置了伺服电机、拖动步进电机等控制模块，可有效应用于装配机械和机床等不同的机械设备。
2.3过程控制
规模较大的PLC中均配置相应的PID控制功能，同时配备相应的多路模拟量I/O模块。一些小型PLC也设置模拟量的科学输入、输出功能。因此，利用PLC可准确掌控模拟量，且形成闭环控制，实现对整个操作过程的掌控。该功能一般应用于反应堆和酿酒等操作。
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2.4数据处理
当前，PLC控制系统基本都具有丰富的操作功能，如数学运算和相关信息数据的传输、转换以及科学排序。此外，PLC控制系统可采集、归纳和处理所需的信息数据，并利用通信接口传输相关信息数据，最终到达机械智能装置。
2.5通信联网
PLC控制系统的通信模块主要用于PLC和计算机、PLC间及PLC与其他智能设备间的信息传递。应用PLC可连接计算机的通信转换单元并形成网络，进而转换各项信息数据构成不同级别的分布式控制系统，最终实现工厂自动化系统的有效运行和进一步发展。
3工业机械手智能控制系统架构研究
3.1系统的模块构成
机械手的硬件架构主要由主控、电气和机械这三个部分相互组合而成。主控部分在其中具有非常重要的地位，其主要是指可编程控制器，也可以将其称之为PLC。通过对实际情况进行调查分析可以看出，主控部分在其中的主要功能体现在以下几个方面，其一是其可以被应用在一些内部储存程序当中，这样能够实现对逻辑运算的有效指令，同时还能够实现定时、计数和算术等操作。其二是主控部分可以直接接收到客户指令，并且利用数字或者是模拟式输入、输出等各种不同的控制类型对其实际生产过程进行实时有效的监督和控制，最大限度保证机械控制的效果。另外电气部分在实际应用过程中，其主要包括继电器、电源、输入输出设备等，需要根据实际情况对其进行调整，这样才有利于将电气部分自身的功能充分发挥。最后是机械部分，主要是指手部、机身等一些基本硬件构件。
3.2工业机械手智能控制系统的软件架构
整个工业机械手智能控制系统软件系统中包括四个部分，其中自动工作部分主要是指自动程序处理模块，在实践中可以根据实际情况对其进行有效分析，并且按照编程原则对所有控制动作进行实时有效的监督和控制。手动工作则是指手动程序处理模块，也就是说在实践中，需要根据实时控制的基本编程原则，按照流程一步一步的完成所有下达的控制动作。通过实际情况可以得出，手动工作部分主要被应用在一些单步调试当中，这样能够有利于将整体作用发挥到实处。自检部分则是指需要对系统场地数据进行准确有效的分析，并且保证检测结果具有真实性和有效性。除此之外，在故障检测过程中，主要是帮助维修人员寻找故障原因，有利于帮助维修人员提出有针对性的维修意见。
4PLC在智能机械控制领域的未来发展趋势
为适应新时期的发展要求，我国加强对新型信息技术的发展、优化及科学高效应用。PLC控制系统的完善和优化，实现了更加安全、智能的应用。例如，分析和研究PLC时，由于执行任务难度不断提高，控制要求和标准不断增加，它在实际操作中集成了更多功能，并综合运用了认知、采集、决策、执行及监控等不同功能。同时，在网络协同的基础上，有效连接不同设备装置，促使管理和控制过程趋向于集成化、智能化方向发展，从而更好地满足实际运行中的相关要求。
结语
可编程控制器作为自动化系统控制体系中的重要组成设备，随着智能制造系统的不断优化以及先进信息技术的不断创新，已经得到进一步发展并广泛应用于智能机械控制中，提升智能机械控制质量与运行安全。与此同时，PLC与新技术的有机结合，将推动智能机械控制系统向更智能、更安全、更可控等方向发展。本文以智能机械手臂为例，通过分析PLC在智能机械控制上的应用与关键技术，旨在加强对PLC的认知与理解，为智能机械控制系统优化设计提供有益参考。
参考文献
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[3]王彪，龙锴鹏，张传兴.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用[J].科技风，2018（4）：72.
论文作者:苏锦斌
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/27
标签：控制系统论文; 智能论文; 机械论文; 逻辑论文; 组态论文; 功能论文; 系统论文; 《中国西部科技》2019年第23期论文;