PLC技術模式下的自動化控制系統集成設計與實現

溫宇

【摘 要】隨著時間的發展，在先進的計算機控制技術以及電氣自動化控制技術的基礎之上所發展開來的PLC自動化控制系統，已經在許多的領域被積極地運用，并且自身迅速地發展。論文針對PLC技術自動化控制系統的集成設計進行探究。

【Abstract】With the development of time， the PLC automatic control system based on the advanced computer control technology and electrical automation control technology， has been actively applied in many areas， and rapid developed. This paper explores the integrated design of PLC technology automation control system.

【關鍵詞】自動化控制系統；PLC技術；集成設計

【Keywords】automatic control system； PLC technology； integrated design

【中圖分類號】F407.67 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）03-0100-02

1 引言

在衡量一個國家生產力發展水平以及生產發展中，工業自動化水平是一個重要的指標，并且在工業自動化中，電氣自動化是其重要的組成部分。在基于可編程控制器基礎之上PLC技術的發展和生產，不僅僅克服了之前控制的許多缺點，還提升了電氣自動化控制的水平，解決了甚多技術上的難題，有著較好的應用和推廣前景。該研究中所提到的單片機選擇變頻器與PLC，方便用戶管理，維修相對比較方便。為了較好地發揮PLC自動化控制系統所產生的積極作用，論文就從PLC自動化控制系統以及PLC技術優化設計的基本論述出發，對基于PLC技術的自動化控制系統的集成設計展開討論。

2 PLC自動化控制系統以及PLC技術優化設計

2.1 PLC自動化控制系統

每一種控制系統所進行的優化設計都是為了更好地提升自動化生產的效率和質量，更好地滿足被控制對象的基本工藝要求，然而在PLC自動化控制系統中，不僅要遵循優化設計的原則，還需要依據一定的生產工藝要求[1]。

2.1.1系統安全性的保證

在控制系統進行優化的設計過程中，應該保證可靠、安全這一條主線，在保證不斷提升PLC自動化控制系統質量以及效率的過程中，保證系統的使用可靠性和安全性。

2.1.2 被控制對象基本工藝要求的滿足

優化設計最基本的原則，就是要最大限度地滿足被控制對象的基本工藝要求。在PLC自動化控制系統進行優化設計之前，就需要先進行必要的調查研究，關于控制系統的重要應用環境和基本用途，將相關的數據資料進行整理和搜集。詳細地優化設計方案的形成就需要有專業的設計人員并做好準備工作。協同各方面的關系積極解決設計過程中出現的問題。

2.1.3 生產效率的提升

在PLC自動化控制系統的優化設計中，生產效率的提升就是其目的，這樣的過程還需要在許多工藝的改進和生產路線伴隨之下進行。所以在選擇PLC容量的過程中，緊密地聯系實際，為日后優化改造留有一定余地，并確定合理的容量。

2.1.4 優化設計方案的優化

對于PLC自動化控制系統而言，為了使基本的使用功能不受影響，就需要在最大的可能之下優化PLC自動化控制系統的優化設計方案。為了實現合理而且經濟簡便的優化設計方案，就需要達到更佳的控制效果并進行更為簡單的設計。

2.2 PLC技術

所謂的PLC技術，就是一個關于可編程控制器的簡稱，自身的計算機技術的一種表現，也是在計算機基礎之上發展而來的一種全新的技術，而且這樣的技術日趨成熟，也為電子自動化生產創造出了一種具有較強專業性的自動化控制器，不斷地被應用在電氣自動化控制中。實現電氣自動化的控制實現，就需要按照不同用戶的需求，依據既定的順序和命令進行處理，通過相關的軟件進行控制。與傳統的電氣自動化控制系統進行比較，PLC控制系統進行連接只需要通過相關的軟件，以及較少的接線量，通常情況下其他的線路是不需要實際線路連接的。另外，還可以依據既定的程序，將這種系統所涉及的信息存儲、處理以及獲取進行。

3 PLC自動化控制系統的集成設計

相較于傳統的電氣自動化控制系統而言，其需要通過多種連接線才可以將處理和連接實現，從而消耗較多的財力、物力以及人力，還不能夠積極地促進高效維護和統一管理，各式各樣的障礙對系統的正常運行產生著嚴重的阻礙。然而，隨著時間的發展，在先進的計算機控制技術以及電氣自動化控制技術的基礎之上所發展開來的PLC自動化控制系統，已經在許多的領域被積極地運用，并且自身迅速地發展[2]。

3.1 集成設計之軟件設計

在PLC 控制系統的設計上，首先要設計出電源回路（見圖1）。選用80 至240VAC 的電源作為PLC 的供電裝置。由于適用于PLC 的電源較多，其對電源的適應范圍較廣，因此在安裝電源時要加裝電源凈化元件，以此來達到抗干擾的目的。抗干擾元件選擇1：1 的隔離變壓器、電源濾波器等裝置。按照控制要求將工藝流程圖轉化成梯形圖，這就是軟件設計的主要任務，也是PLC應用最關鍵的問題，并且軟件設計的具體表現就是程序的編寫。在控制工程的應用中，優秀的軟件設計方便工程技術人員對系統進行日常的維護以及系統調試。生產過程控制復雜程度不同，模塊化程序以及基本程序的結構分類也不同。

3.2 集成設計之硬件設計

3.2.1 硬件設計之PLC自動化控制系統的輸出電路設計

在對于輸出電路進行設計的時候，做好相關的電路設計準備工作，就需要按照基本的生產工藝要求進行，通過晶體管將輸出電路所需要的各式變頻器的調速和控制以及指示燈輸出，需要晶體管作為支撐的，最主要的就是頻率過高的PLC控制系統。通過繼電器輸出，說明其有著過低的頻率，不僅設計簡單還可以提升系統的負載能力。

3.2.2 硬件設計之PLC自動化控制系統的輸出電路設計分析

對于PLC自動化控制系統的輸入電源而言，AC85-240V就是通常情況下供電電源的電壓，有著比較多的應用和比較廣的適用范圍。在電源上面安裝必要的電源凈化原件，更好地減少外界環境對電源的干擾，隔離變壓器和電源濾波器就是最主要的。我們所引入的雙層隔離技術，就是在隔離變壓器的使用過程中引入的，可以通過屏蔽層減少高低頻脈沖的干擾。

4 結語

PLC作為一種電子操作系統，專門在工業環境下進行，使用時可以在沒有任何保護措施的情況之下。當有著電磁干擾以及過分惡劣的工作環境的時候，就會有整個系統或者設備失靈的現象發生。所以將PLC自動化控制系統進行進一步的優化設計就成為了必要選擇。PLC自動化控制系統的優化設計以及集成設計，是一個非常系統化的工程，為了實現最優化的設計，就需要在反復的設計和實踐過程中對其進行不斷地優化和總結，優化其集成設計。

【參考文獻】

【1】師玲萍.基于自動化生產過程中PLC控制系統的設計[J].電子設計工程，2016，24（19）：113-116.

【2】袁傳信. PLC自動化控制系統優化設計探究[J]. 赤峰學院學報（自然版），2015（1）：58-59.