淺談電氣設備自動控制系統中PLC的設計與運用

石 磊

中核建中核燃料元件有限公司

淺談電氣設備自動控制系統中PLC的設計與運用

石 磊

中核建中核燃料元件有限公司

我國經濟快速發展，也帶動了科學技術的發展，近幾年來，自動化技術的水平也越來越高，而其中PLC控制系統具有適應性強、性價比高，體積和質量都比較小等特點，適用的范圍受周圍環境的影響較小，因此，在電氣設備自動控制系統中PLC的運用也是越來越受到重視，本篇文章著重分析了電氣設備自動控制系統中PLC的設計與應用，在已有的發展基礎上進一步分析PLC的設計與應用技術，為相關領域的工作提供一些參考。

電氣設備自動控制系統中PLC的設計與運用

一、電氣設備pLC控制系統設計

1、評估控制任務

一是在電氣設備中應用PLC系統的有關可靠性要求;二是PLC系統控制規模大小;三是在數據處理方面PLC控制系統速度;四是PLC控制系統工藝復雜程度。

2、PLC控制系統機器型號的選擇

對于整體控制系統而言，其核心部件就是PLC機。所以，在設計PLC控制系統過程中，設計人員應當對PLC機機型進行科學合理選擇，從而在各種經濟指標以及相關技術指標方面均能夠使PLC控制系統水平得到更好提高。通常來說，在選擇PLC控制系統機型時應當對以下幾點內容加強注意：對機器型號進行適當選擇;對機器容量大小進行適當選擇;對相關輸人電源模塊進行配套選擇;對相關輸出電源模塊進行配套選擇。

3、I/O地址的確定

PLC控制系統策劃的根本其實是PLC控制系統接線口上的I/O地址的確定，在進行編程作業之前，首先要明確I/O地址，知道了I/O地址之后還能，進行電氣連接線圖，裝配圖策劃、連接電線等工作。

4、控制系統整體設計

在對PLC控制系統進行整體設計過程中，設計人員首先應當使其完整性得到保證，具體而言，在實際設計過程中應當注意內容主要包括兩大方面，即硬件設計與軟件設計，在設計過程中應當使這兩者保持相輔相成關系，不但要能夠相互配合，還要能夠相互牽制。首先，硬件設計，在硬件設計方面其內容主要包括三個部分，即控制器設計、抗干擾設計以及電路連接設計;其次，軟件設計，對于軟件設計而言，其內容主要就是編寫控制系統中相關程序，通常情況下包括控制系統硬件程度與控制系統軟件程序。

5、系統聯機調試的分析

把軟件調試好之后，體系聯機調節快把軟件拷貝到PLC操縱體系之中，然后把主電設備關閉掉，再進行調節。在進行連接調試的時候，萬一硬件或軟件存在問題，那么首先要對電氣體系的連接線進行仔細檢查，因為問題通常就出現在連接線處。

二、PLC系統的防干擾設計方法

1、電源防干擾設計

電源防干擾設計要從電源的變壓器入手，因為它是電源的關鍵元件，通常選用隔離變壓器來減少干擾，而且要求變壓器容量大于實際需要量一倍多。在實際操作過程中，要保證變壓器的屏蔽層接地良好，而且次級線圈連接線的連接也要注意使用雙絞線的連線方式，這樣做的目的是為了避免電源線之間的相互干擾，如果能在PLC的控制器電源進行隔離變壓器之前裝上過濾器，則抗干擾能力更強，系統的可靠性也大大加強。

2、輸入、輸出信號的防干擾設計

(1)針對輸入信號的防干擾技術：首先，利用輸入模塊濾波來減少輸入線之間的差模干擾；其次，將控制器接地，目的是減少輸入線和大地之間的共模干擾，最后，針對電路信號突變產生的感應電勢的影響，利用硬件的容差設計技術以及硬件的可靠性錯容技術，就能有效避免干擾。

(2)針對輸出電路的防干擾方法。對于連接有感性負載的，PLC輸出端子，當輸出電信號由關變開，或者由開變關過程，常常有一些電量的突變從而造成干擾，在設計的時候就應該注意這個問題，應采取恰當的保護手段保護PLC的輸出觸點，而且針對直流負載和交流負載可以采取不同的方法進行保護。

3、外部配線的防干擾技術

外部配線之間存在的互感的分布電容，常常會帶來一些干擾，針對這種干擾，交流的輸入和輸出信號，與直流的輸入和輸出信號線應該使用不同的電纜，把它們分開，消除信號線之間的互感和分布電容，如果條件允許，能夠使用屏蔽電纜就更好。如果配線距離很長，超過三百米的，那么最好使用中間繼電器進行信號的轉換，還可以使用I/O通道，另外還要注意分開控制器的接地線和電源線，還要分開信號線與動力線。從而有效減少外部配線的干擾。

三、LC技術在電氣設備控制系統中的運用

1、PLC機型和功能的選擇

對PLC進行進行選擇的時候，應該結合具體的電氣設備自動控制系統的各項要求，保證所選擇的PLC機型能夠與電氣設備運行的狀態控制系統相適應，此外還要時刻關注PLC機在運行的時候，各項功能的安全性和可靠性是否能夠達到系統正常運轉的基本要求。

2、PLC系統的硬件設計

生產的現場會有多種因素的干擾，比如噪聲或者污染嚴重等，選擇PLC機型的時候應該選擇小機型并采取兩級監控措施，操作員負責程序的編程，以及對PLC的調試工作，在操作過程中，要做好監測和記錄下機位現場的相關的數據以及信息，特別要注意一些異常的數據，更要做好記錄，為下一次設計以供參考，并且要對整個電氣設備進行良好的控制。

結語

在現代電氣設備中，通過對PLC控制系統進行科學設計以及有效應用，可使控制系統作用得到真正發揮，從而使電氣設備控制系統工作效率得到進一步提高，對電氣設備發展有著很大促進作用。作為電氣設備相關工作人員，應當真正掌握PLC控制系統設計及運用相關內容，從而對PLC控制系統合理應用，使自身技術水平得到提高。

[1]吳雄鋒.淺談電氣設備自動控制系統中PLC的設計與運用[J].中國高新技術企業(中旬刊)，2014，(7)：47-49.

[2]公丕明，張會林.電氣設備自動控制系統中PLC的設計與運用分析[J].城市建設理論研究(電子版)，2015，(20)：107-109.