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摘 要:将PLC技术应用到自动化生产线中不仅是生产模式发展的需求,也是生产加工型企业实现自身效益的关键所在。本文对PLC技术在自动化生产线中的应用进行了一些有意义的探讨,以期为促进PLC的应用水平的提高能够有所借鉴。
关键词:PLC,自动化生产线,应用
1 引言
进入21世纪以来,自动化技术发展迅速,并且在工业生产中取得了广泛的应用,当前已经有很多生产加工型企业建成并投入使用了自动化生产线,并且取得了良好的应用成效。所谓自动化生产线是指在无人干涉的条件下,通过利用各种仪表和元件对生产过程加以控制,以达到提高生产效率和质量,并能够确保生产安全的一种现代化的工业生产方式。
建立自动化生产线的一个首要步骤就是实现对工业生产过程的自动化控制,而在各种自动化控制方式中,PLC以其强大的性能和优点,成为了当前国内外企业所优先采用自动控制技术之一,尤其对于一些生产环境较为恶劣的领域,采用PLC技术更是具有突出优势,它对外界的干扰具有较强的抵抗能力,这给实现工业生产的自动化控制带来了极大的便利。诚然,PLC技术在当前企业自动化生产线的应用中还存在一些问题,但笔者坚信,作为一种专门为实现工业自动化生产控制而开发的装置,它的技术必将会不断完善,将其应用到自动化生产线中的前景也会越来越广阔。
2 PLC的基本原理与结构
2.1 PLC的基本原理
PLC是以微处理器为基础,通过将计算机技术、网络通信技术以及自动控制技术等综合起来而发展成的一种专门服务于工业自动化控制的装置。PLC技术继承了传统电气控制方式结构简单且易于实现的优点,并改善了传统电气控制方式工作稳定性和动作准确性都较低的不足,它通过与现代计算机编程技术相结合,在工业自动化控制领域发挥了重要的作用。根据国际电工委员会给出的定义,PLC即可编程控制器,它是一种专门服务于工业生产控制的装置,它使用可编程序的存储器,能够根据用户程序对输入接口采集到的数据进行处理,并形成控制指令通过输出接口驱动外部执行设备,以最终实现自动控制的目的。PLC技术的特点主要表现为以下几点:(1)安全可靠性高。PLC的I/O接口都附加了隔离与抗干扰措施,能够消除各种外界干扰,从而将恶劣生产环境对自动化生产控制的影响降到了最低,这极大地提高了自动化生产线的适应性,保障了生产过程的安全可靠。(2)通用性强。随着PLC技术及其相关产品的发展,当前PLC装置的标准化程度越来越高,企业用户不再需要根据实际生产过程再设计电气控制系统,只需要利用标准化的PLC装置,并编写相应的控制程序,就可以很方便地实现控制功能。(3)应用方便。PLC与传统电气控制方式的一个最大不同点在于它用软件编程取代了硬连线,对于不同的自动化生产线,只需编写相应的控制程序就可以实现自动控制,无需进行大的修改,所以实现起来非常简便。此外,PLC技术还充分考虑了各种自动化控制需求,并逐渐开始向着模块化的方向发展,各个模块能够灵活组成不同的控制系统,满足各种自动化控制需求,因而适合在自动化生产线中应用。
2.2 PLC的结构组成
PLC是采用计算机技术为基础的一种新型的控制装置,其硬件组成部分主要包括中央处理器、储存器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口和电源等。其中,中央处理器是 PLC的核心硬件;输入单元的作用是将输入设备与处理器相连;输出单元将输出设备与处理器相连;通信接口用于与编程器等外部设施的连接。根据各部件的连接方式不同。下面简单介绍 PLC几种主要硬件的作用:
1.中央处理器
PLC装置中相关工作主要由中央处理器来协调和实现,主要负责将读入数据进行处理和分析,并转化成为相应的控制指令。
2.存储器
存放用户编写的程序和数据。
3.I/O接口电路
输入接口电路是连接PLC 与现场各种输入设备的接口,其目的是将外部设备的状态或信息读入中央处理器;而输出接口电路则是将处理器的运行结果进行处理和放大,实现电平的转化,从而实现对现场设备的驱动。
4.通信接口
PLC 配有各种通信接口。通过这些接口可与不同设备连接,实现不同的功能。
3 PLC技术在自动化生产线中的应用
1.自动化生产线的建立
自动化生产线与传统生产线的一个最大区别在于它降低了对人工操作的依赖。传统生产线在整个生产加工过程中需要人为不断地进行干预和控制,这一方面提高了人工费用,不利于生产成本的降低,另一方面也不利于产品质量的稳定,因为操作工人经验和水平间的差距,造成在传统生产模式下生产出来的产品质量受人为因素影响很大。应用于生产加工型企业中的自动化生产线是一种比较高效的生产模式,这种模式具有很多优点,除了可以大幅提高产量外,还可以将产品质量控制在一个相对稳定的状态下,避免了因人为因素而造成的产品质量波动较大的情况发生,这适应了当前大规模的工业生产发展趋势。
2.PLC在自动生产线上的应用
要想建立自动化生产线,就必须实现生产过程的自动化控制,而将PLC装置引入到企业当前的生产线中,无疑是一种比较经济和方便的实现形式。具体而言,需要企业的技术人员根据实际需求编写相应的控制程序,然后通过计算机通信网络输入到PLC的可编程存储器中,然后再通过局域网中各部门之间的协调控制,就可以实现对生产线的远距离控制。
4 PLC技术在自动化生产线中的实际应用案例
PLC技术在自动化生产线中的应用非常广泛,例如以下工业生产领域:
1.在汽车自动装配线中的应用
以汽车转向泵的装配为例,因为汽车转向泵由多种零件构成,在整个装配过程中需要使用不同设备、按照操作顺序逐一组装,整个过程不仅包含装备工作,还需要对压力、位移等参数严格控制以确保装配质量,这给传统的装配方式带来了极大的挑战,而应用PLC技术建立的自动化装配线可以轻易地满足上述要求,而且装配中出现的故障、各项工作状态都能够被实时记录并表示出了,便于工作人员进行相关的维护。
2.在自动喷漆生产线中的应用
工业生产中薄板预处理生产线分为多个环节,其中喷漆是生产线中最重要的环节,合理可靠的喷漆自动控制是生产成功的关键。运用PLC技术可检测钢板的位置和形状,这对节约油漆、确保喷漆质量意义重大。在实际工作中,通过选用合适的涡流传感器与数码盘,并通过PLC对电阀进行控制以实现自动喷漆,可以达到理想的喷漆效果。
3.在饮料灌装生产线中的应用
饮料灌装生产可以应用PLC技术,程序员可以对灌装时间进行设定,当瓶子定位在灌装设备下,通过延时一定的灌装时间,当饮料瓶子灌满后再启动传送带以实现循环控制的目的。这种模式的优点是可以针对不同容量的饮料罐设置不同的延迟灌装时间,操作起来非常灵活,标准化程度较高。
5 结束语
对于工业生产而言,PLC技术的应用能够在一定程度上提高产品的生产质量和效率,并利于实现自动化生产模式,而这对提高企业的核心竞争力和经济效益至关重要。因此,将PLC技术应用到自动化生产线中不仅是生产模式发展的需求,也是生产加工型企业实现自身效益的关键所在。
参考文献
[1] 张宋文.PLC技术在自动化生产线中的应用探讨[J].电子技术与软件工程, 2014,(7):264
[2] 李慧茹.探讨PLC技术在自动化生产线中的应用[J].中国科技博览,2013, (32):188-189
[3] 郭淳芳.PLC控制技术在自动生产线中的应用[J].科技资讯,2013,(26):86
[4] 王淼,王红.PLC在汽车制造生产线的应用[J].信息系统工程,2013,(3):95-96
[5] 王延国,王惠乐,高忠海.PLC在饮料灌装机的应用[J].中外食品工业(下),2014, (7):93-94
关键词:PLC,自动化生产线,应用
1 引言
进入21世纪以来,自动化技术发展迅速,并且在工业生产中取得了广泛的应用,当前已经有很多生产加工型企业建成并投入使用了自动化生产线,并且取得了良好的应用成效。所谓自动化生产线是指在无人干涉的条件下,通过利用各种仪表和元件对生产过程加以控制,以达到提高生产效率和质量,并能够确保生产安全的一种现代化的工业生产方式。
建立自动化生产线的一个首要步骤就是实现对工业生产过程的自动化控制,而在各种自动化控制方式中,PLC以其强大的性能和优点,成为了当前国内外企业所优先采用自动控制技术之一,尤其对于一些生产环境较为恶劣的领域,采用PLC技术更是具有突出优势,它对外界的干扰具有较强的抵抗能力,这给实现工业生产的自动化控制带来了极大的便利。诚然,PLC技术在当前企业自动化生产线的应用中还存在一些问题,但笔者坚信,作为一种专门为实现工业自动化生产控制而开发的装置,它的技术必将会不断完善,将其应用到自动化生产线中的前景也会越来越广阔。
2 PLC的基本原理与结构
2.1 PLC的基本原理
PLC是以微处理器为基础,通过将计算机技术、网络通信技术以及自动控制技术等综合起来而发展成的一种专门服务于工业自动化控制的装置。PLC技术继承了传统电气控制方式结构简单且易于实现的优点,并改善了传统电气控制方式工作稳定性和动作准确性都较低的不足,它通过与现代计算机编程技术相结合,在工业自动化控制领域发挥了重要的作用。根据国际电工委员会给出的定义,PLC即可编程控制器,它是一种专门服务于工业生产控制的装置,它使用可编程序的存储器,能够根据用户程序对输入接口采集到的数据进行处理,并形成控制指令通过输出接口驱动外部执行设备,以最终实现自动控制的目的。PLC技术的特点主要表现为以下几点:(1)安全可靠性高。PLC的I/O接口都附加了隔离与抗干扰措施,能够消除各种外界干扰,从而将恶劣生产环境对自动化生产控制的影响降到了最低,这极大地提高了自动化生产线的适应性,保障了生产过程的安全可靠。(2)通用性强。随着PLC技术及其相关产品的发展,当前PLC装置的标准化程度越来越高,企业用户不再需要根据实际生产过程再设计电气控制系统,只需要利用标准化的PLC装置,并编写相应的控制程序,就可以很方便地实现控制功能。(3)应用方便。PLC与传统电气控制方式的一个最大不同点在于它用软件编程取代了硬连线,对于不同的自动化生产线,只需编写相应的控制程序就可以实现自动控制,无需进行大的修改,所以实现起来非常简便。此外,PLC技术还充分考虑了各种自动化控制需求,并逐渐开始向着模块化的方向发展,各个模块能够灵活组成不同的控制系统,满足各种自动化控制需求,因而适合在自动化生产线中应用。
2.2 PLC的结构组成
PLC是采用计算机技术为基础的一种新型的控制装置,其硬件组成部分主要包括中央处理器、储存器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口和电源等。其中,中央处理器是 PLC的核心硬件;输入单元的作用是将输入设备与处理器相连;输出单元将输出设备与处理器相连;通信接口用于与编程器等外部设施的连接。根据各部件的连接方式不同。下面简单介绍 PLC几种主要硬件的作用:
1.中央处理器
PLC装置中相关工作主要由中央处理器来协调和实现,主要负责将读入数据进行处理和分析,并转化成为相应的控制指令。
2.存储器
存放用户编写的程序和数据。
3.I/O接口电路
输入接口电路是连接PLC 与现场各种输入设备的接口,其目的是将外部设备的状态或信息读入中央处理器;而输出接口电路则是将处理器的运行结果进行处理和放大,实现电平的转化,从而实现对现场设备的驱动。
4.通信接口
PLC 配有各种通信接口。通过这些接口可与不同设备连接,实现不同的功能。
3 PLC技术在自动化生产线中的应用
1.自动化生产线的建立
自动化生产线与传统生产线的一个最大区别在于它降低了对人工操作的依赖。传统生产线在整个生产加工过程中需要人为不断地进行干预和控制,这一方面提高了人工费用,不利于生产成本的降低,另一方面也不利于产品质量的稳定,因为操作工人经验和水平间的差距,造成在传统生产模式下生产出来的产品质量受人为因素影响很大。应用于生产加工型企业中的自动化生产线是一种比较高效的生产模式,这种模式具有很多优点,除了可以大幅提高产量外,还可以将产品质量控制在一个相对稳定的状态下,避免了因人为因素而造成的产品质量波动较大的情况发生,这适应了当前大规模的工业生产发展趋势。
2.PLC在自动生产线上的应用
要想建立自动化生产线,就必须实现生产过程的自动化控制,而将PLC装置引入到企业当前的生产线中,无疑是一种比较经济和方便的实现形式。具体而言,需要企业的技术人员根据实际需求编写相应的控制程序,然后通过计算机通信网络输入到PLC的可编程存储器中,然后再通过局域网中各部门之间的协调控制,就可以实现对生产线的远距离控制。
4 PLC技术在自动化生产线中的实际应用案例
PLC技术在自动化生产线中的应用非常广泛,例如以下工业生产领域:
1.在汽车自动装配线中的应用
以汽车转向泵的装配为例,因为汽车转向泵由多种零件构成,在整个装配过程中需要使用不同设备、按照操作顺序逐一组装,整个过程不仅包含装备工作,还需要对压力、位移等参数严格控制以确保装配质量,这给传统的装配方式带来了极大的挑战,而应用PLC技术建立的自动化装配线可以轻易地满足上述要求,而且装配中出现的故障、各项工作状态都能够被实时记录并表示出了,便于工作人员进行相关的维护。
2.在自动喷漆生产线中的应用
工业生产中薄板预处理生产线分为多个环节,其中喷漆是生产线中最重要的环节,合理可靠的喷漆自动控制是生产成功的关键。运用PLC技术可检测钢板的位置和形状,这对节约油漆、确保喷漆质量意义重大。在实际工作中,通过选用合适的涡流传感器与数码盘,并通过PLC对电阀进行控制以实现自动喷漆,可以达到理想的喷漆效果。
3.在饮料灌装生产线中的应用
饮料灌装生产可以应用PLC技术,程序员可以对灌装时间进行设定,当瓶子定位在灌装设备下,通过延时一定的灌装时间,当饮料瓶子灌满后再启动传送带以实现循环控制的目的。这种模式的优点是可以针对不同容量的饮料罐设置不同的延迟灌装时间,操作起来非常灵活,标准化程度较高。
5 结束语
对于工业生产而言,PLC技术的应用能够在一定程度上提高产品的生产质量和效率,并利于实现自动化生产模式,而这对提高企业的核心竞争力和经济效益至关重要。因此,将PLC技术应用到自动化生产线中不仅是生产模式发展的需求,也是生产加工型企业实现自身效益的关键所在。
参考文献
[1] 张宋文.PLC技术在自动化生产线中的应用探讨[J].电子技术与软件工程, 2014,(7):264
[2] 李慧茹.探讨PLC技术在自动化生产线中的应用[J].中国科技博览,2013, (32):188-189
[3] 郭淳芳.PLC控制技术在自动生产线中的应用[J].科技资讯,2013,(26):86
[4] 王淼,王红.PLC在汽车制造生产线的应用[J].信息系统工程,2013,(3):95-96
[5] 王延国,王惠乐,高忠海.PLC在饮料灌装机的应用[J].中外食品工业(下),2014, (7):93-94