摘要：基于新时期的背景下，也推动了机械工程自动化发展进程。而对于自动化系统方面来讲，其最为关键的内容就是控制器，会直接关乎自动化系统运行效果以及质量，对自动化运行安全也会有着较大的影响。西门子PLC又属于当前行业当中经常使用的一项控制器，与普通控制器相比来讲，在具体运用过程中也有着很多的优势，如其本身存在着极高的可编程以及可靠性等特征，所以也得到了很多企业以及管理人员的喜爱与运用。在以下文章中，也对西门子PLC的运用优势以及价值展开了相应的分析与研究，仅供参考。

关键词：西门子PLC；机械工程；自动化；应用研究

一、PLC在机械工程自动化中的控制和监测功能

1.控制功能

对于该类控制器方面来讲，其在具体运用过程中也拥有着极强的控制功能，能够同时对不同类型的任务进行相应的控制以及管理。在这个期间，通常都会涉及到逻辑、运动以及过程控制等几方面内容。其中对于逻辑控制方面而言，其属于极其基础的一项功能，利用合理编程的方式，相关工作人员也能够利用逻辑元件还有语句等对机械所产生的各个信号进行相应的运算以及判断，进而才可以使控制器结合各个输入信息有针对性的开展控制操作，从而才能顺利完成较为复杂的逻辑控制目标。对于运动控制方面来讲，其主要就是发挥运动执行器的优势以及作用，对机械展开相应的管理以及控制。利用该控制器的编程以及配置功能，在一定程度上也能够对机械的运动速度还有位置等信息进行严格的管理以及调整，从而进一步提升速度与轨迹控制的严谨性以及科学性，使机械运行能够符合多个场景的需求。最后，对于过程控制方面而言，也属于目前技术人员应该重点研究的内容之一，其主要就是利用编程与配置，对机械设备生产期间所产生的参数进行相应的优化以及改善，从而保障设备始终处于安全稳定的运行状态，最终才能够为工业生产工作的有序进行提供有力支持。

西门子PLC和‌其它品牌的PLC比，网络功能是它的优势。用性价比高的1214C  PLC来讲，该型号的PLC最多可以控制20个轴‌。具体来说，1214C PLC自身有4路脉冲输出，可以直接用脉冲方式控制4个轴，还可以通过Profinet（PN）通讯，支持最大资源数是16个，即最多可以带16个伺服驱动器，从而控制16个轴，因此总共可以控制20个轴‌。

2.监测功能

西门子PLC控制器在运用期间除拥有上述优势以外，其本身也存在着较强的监测功能。利用监测机械设备运行参数以及情况，可以帮助技术人员及时发现以及掌握设备在运行期间所出现的故障问题，为后续技术人员及时对其进行解决以及优化提供充足的参考依据，最终不但能够有效增强问题处理的时效性以及精准性，同时也能够降低技术人员的监测难度以及压力。PLC控制器在具体运行期间也能够利用监测输入以及输出信号的方式，及时对其状态、所处位置以及运行速度等进行详细精准的监测，更好地控制机械设备。同时也能够对信号是否能够实现快速、精准的传输进行相应的监测，从而确保机械设备能够实现预期所设置的动作。PLC控制器能够监测不同参数以及设备的实际运行情况，利用连接不同传感器以及仪表的方式，能够帮助技术人员高效精准的掌握各个机械的具体温度情况、压力情况以及流量情况等，从而为技术人员判断机械设备是否能实现稳定运行提供重要参考数据。将所获取的信息与标准信息进行对比分析，能够及时掌握所出现的异常问题，并及时对其进行解决以及优化。举例来讲，一旦温度高于标准值，那么该控制器也能够实现自动报警，从而进一步提升设备运行的安全性以及稳定性。

西门子PLC还可以将报警功能程序打包封装成底层功能块，给其他功能嵌套使用，减少用户的编程的工作量，提高效率。

二、PLC在机械工程中的故障诊断和维护应用

1.故障诊断功能

对于机械工程方面来讲，西门子PLC控制器在具体运用期间也拥有着极强的故障诊断优势，在一定程度上可以使技术人员高效、精准的了解故障位置以及处理故障问题。利用发挥控制器的优势以及作用，也能够有效增强设备整体可靠性以及稳定性，尽可能避免在后期使用期间出现停机等情况，同时也能够有效减少维修成本的投入。PLC也能够实时、动态化的对现场的各项机械设备参数进行相应的监测，通常都会涉及到传感器信号还有执行器的运行情况等。一旦设备在运行期间出现故障问题，那么也能够利用和前期所制定的规则进行对比，从而帮助技术人员更加精准的了解故障类型以及所发生的具体位置，不断增强问题处理的时效性以及精准性，避免由于问题处理不及时从而对生产工作的顺利实施以及企业的经济效益造成不良影响，尽可能减少后续维护成本的投入。

举例来讲，一旦传感器在运行期间出现了异常信号，那么PLC也能发挥自身功能及时报警，同时对所产生的各项故障信息进行详细的记录以及整合，利用发挥自动化的优势对其实施相应的诊断以及分析，也能够有效增强诊断的精准性以及时效性，尽可能避免人工对其造成不良影响。

西门子PLC还具有自诊断功能，它通过实时监测系统状态、硬件和软件错误，帮助用户快速定位问题并减少停机时间。比如，远程I/O模块用的Profinet通信，如果该模块掉站，进入PLC的硬件组态，查看诊断缓冲区会显示“模块未找到”，提示检查I/O模块连接或组态配置。根据该信息可以快速锁定故障以及解决。

2.维护应用

PLC能够充分发挥自动化优势以及作用对设备展开相应的故障诊断，在设备出现故障隐患时，也能够及时开展故障诊断工作，对故障展开精准定位。技术人员能够高效掌握故障种类还有所出现的区域，然后有针对性的制定维修方案，并正确的选择维修技术。与普通故障诊断方式相比来讲，自动化诊断的有效运用在一定程度上能够有效增强诊断的精准性以及科学性。PLC控制器在使用期间也能够和其他系统进行相应的融合，从而帮助技术人员获取充足的信息数据，利用与传感器还有执行器等一些新型的设备进行有效融合，能够更加全面详细的掌握设备的实际运行情况还有维护需求等。PLC控制器也能够和上位机系统展开相应的通信，从而将维护期间所产生的各项数据及时详细的传送给技术人员。这时，技术人员能够高效准确的掌握各个设备的实际维护需求，然后根据不同设备的需求设置完善合理的维护计划还有方案。PLC控制器也能够对设备实现远距离、动态化的监督以及管理，利用连接网络的方式，也能够使其和远程监控系统实现信息交互，从而使管理人员实现远距离、动态化的监督现场，尽可能降低管理人员的工作难度以及压力，同时也能够有效增强维护与管理工作的灵活性，促使所有设备都能处于安全稳定的运行状态。

西门维护案例：

案例1：生产线停机故障

故障现象：PLC频繁进入STOP模式。

处理步骤：

1.检查诊断缓冲区，发现“编程错误”（OB块缺失）。

2.在线下载缺失的OB块（如OB82、OB86）。

3.恢复运行后监控CPU负载，优化程序逻辑。

案例2：通信中断

故障现象：Profinet从站设备无法通信。

处理步骤：

1.使用PRONETA检测网络拓扑，发现交换机端口故障。

2.更换交换机端口，重新分配设备名称（GSD文件匹配）

结束语：

总体来讲，如何将西门子PLC科学合理的运用到机械工程当中也属于当前相关单位以及管理人员应该重点关注以及思考的问题之一，这不仅会对工业生产质量以及效率等产生较大的影响，同时也会对工业产业能否顺利实现改革创新发展产生一定的影响。所以基于此背景下，相关单位以及工作人员也应加强对西门子PLC的关注度，明确西门子PLC的使用优势以及价值，深入分析当前西门子PLC在使用期间可能出现的各种问题，然后有针对性的对其进行优化以及改善。这样不但可以有效增强西门子PLC控制器的运用水平以及性能，同时也能过充分发挥其优势对机械设备进行管理以及维护，保障工业生产当中的各项设备都能稳定运行。最终才可以保障工业生产工作顺利进行，不断增强工业企业核心竞争力以及经济效益，促使工业产业实现良好稳定的发展，同时也可以促使西门子PLC控制器实现良好稳定的发展。

参考文献：

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