PLC技術和PLC自動化控制系統優化設計

郭振慧 楊清林

摘 要：隨著科技的進步，多種多樣的新技術應用于各個領域。電氣自動化控制系統是截止到現在人們普遍關心的焦點問題之一。就傳統的電氣自動化控制系統而言，需要多種連接線才能實現設備的連接和處理，這一過程極大地損耗了人力物力資源，同時也增加了資本的投入成本，給管理帶來了麻煩。定期維護連接線，預防解決各種突發故障，諸如線路短路等，給系統本身的正常運行增加了難度，還一定程度上地影響了生產效率。

關鍵詞：PLC技術；電氣自動化控制系統；現狀；優化

引言

時代的進步促進了工業生產的發展，以此同時，對于工業發展過程中的生產設備也進行了技術化設計，人們可以通過對生產設備進行有效控制來進行工業產品的生產。然而，實現工業生產中生產設備的自動化控制是工業發展水平提高的重要表現之一。工業發展過程中，很多生產車間中的生產設備都安裝有用數字編程進行控制的自動化系統，舉例來說，在有關大型企業的生產發展中，由于生產的產品的要求技術水平比較高，往往需要大型的生產設備，這時在大型生產設備中安裝PLC的自動化控制系統就變得尤為重要。

1 PLC現狀分析

PLC的全稱是可編程邏輯控制器。通俗地說，它就是一臺簡單的特殊電子計算機。它可以在特殊的工業環境下使用，即使是條件十分惡劣的環境，它也可以控制很多執行設備。其內部的存儲設備是可編程的，預先準備好的控制程序代碼存入存儲設備，就可以令其根據條件的變化，執行相應的命令，根據其輸出的數字或者模擬信號來區分指令進而實現對不同設備的控制。

2 PLC技術和PLC自動化控制系統優化設計

2.1PLC自動化控制系統優化設計

PLC控制系統每一個被控制對象都有基本工藝要求，為了更好的實現這一要求，可以對其進行優化設計，PLC自動化控制系統的優化設計進程中，在符合生產工藝要求的前提下，需要遵循優化設計原則：（1）優化設計要遵循的最基本原則是要盡可能地滿足被控制對象的基本工藝要求。這一原則要求預先詳細了解控制系統的基本用途和重要應用環境，廣泛收集相關資料并對其進行歸納整理。依靠這些數據反饋，與專業的設計人員溝通出一套科學合理的優化設計方案。除此之外，還要協調好各方面關系，對設計中出現的問題做到及時解決。（2）最大限度的優化設計方案需要確保PLC自動化控制系統能正常使用其基本功能，尋找設計與效果之間的平衡點，從經濟角度，確保方案合理，便于操作執行。（3）安全、可靠是優化設計控制系統中需要遵循的主線。這一原則要求確保系統的使用安全和可靠是提升PLC自動化控制系統效率和質量的前提條件。（4）堅持從實際出發，確保PLC容量合理。優化設計自動化控制系需結合多種工藝、改進生產路線，其目的在于提升生產效率。

2.2PLC技術

PLC技術的全稱是可編程控制器，它是基于計算機技術開發出來的一項新技術。在電氣自動化控制領域里，一種專業的自動化控制器也應運而生這種控制器在電子自動化生產中占有重要地位，其產品性能也在不斷的優化發展?，F在的PLC技術基于原來的基礎不斷的發展，并發生了變化，我們依舊稱呼它為PLC技術。運行相關程序，借助于相關軟件，用戶的各種需求都能得到滿足。根據提前輸入好的編碼，依照順序和指令代碼，運行程序，實現電氣自動化控制的目標。一般說來，處理器要執行一個接一個的命令，循環往復。這種電氣自動化控制系統相對于傳統來說，有兩大優勢。（1）連接線的數量較少。PLC控制系統輸入、輸出端需要連接線，其它的是不需要連接實際線路的。相關的軟件之間的連接就可以保障系統的運行。（2）不需要隨時調整和變化程序，因為PLC系統中獲取信息、處理信息和存儲信息都有固定的運行程序。PLC自動化控制系統運行內部包含四大結構：即電源、處理器、存儲器和相應的功能處理模塊。系統的順利運行得益于每個組件的相互配合?？刂葡到y是基于電源組件來控制其它模塊的。因此，電源組件在控制系統中起著十分重要的作用?？刂葡到y的核心位置被處理器占據著，該模塊有著相當強悍的數據處理功能，它可以轉化數據之間的信息。在電氣自動化控制環境趨于復雜化的背景下，只有實現功能模塊和系統組件的良好配合，才能實現自動化控制。

3 PLC自動化控制系統優化設計注意事項

3.1增強系統的可靠性

有諸多因素都可以影響到PLC自動控制系統的可靠性，比如PLC自動控制系統本身的質量好壞，周圍電路的干擾的強弱、硬件設計的達標與否，軟件的設計符合規范與否、PLC系統周圍環境。溫度在零度以上，五十五度以下，濕度在百分之三十五以上，百分之八十以下的工作環境下，PLC原件及控制系統可正常運轉，且使用壽命較長。若軍工出產的PLC自動控制系統則能夠在濕度和溫度條件更惡劣的環境下，也能保證正常運行。

3.2增強抗干擾能力

添加隔離變壓器。其位置設在PLC控制系統的電源處，并做好接地處理，這樣一來，可以有效減輕電流流過電源線所產生的電流干擾。此外，為減輕信號的干擾強度，可以在隔離變壓器的前方增設一個濾波器。并聯浪涌，抑制感性負載。在電路中，電感性負載可以存儲能量。PLC電路中的感性觸電短路引發感性負載周圍釋放大量電能，進而引發電弧現象。若電弧小，會干擾電路，相反則很可能損毀電子元件。在PLC電路中，感性負載兩端并聯浪涌可以抑制感性負載造成的干擾或破壞。選擇接地方式。PLC系統若接地良好，可以有效地抵抗電路中的電磁干擾，即使電壓產生波動時，也可以有效減輕PLC控制系統因電壓沖擊造成的電路損害程度。依據PLC控制系統的類型，選擇并聯接地或一點接地兩種不同的接地方式。以此來免遭電磁干擾，削弱電壓沖擊的破壞力。選擇不同的電纜線路。PLC自動控制系統周圍的電路系統中，電流流過電線時會有電感和電容產生，這也是造成信號干擾的一部分原因，為削弱其干擾性，交流電路、直流電路要選擇不同的電纜路線。

4 PLC自動化控制系統的相關設備選擇

PLC針對的是工業生產中對生產設備的外部系統進行有效控制，它可以通過對生產設備的自動化控制來進行工業產品的生產，從而它生產的產品也實現了精準化的要求，生產的產品也變得越來越受到歡迎。然而生產設備的種類也是不盡相同的，所以我們要根據生產設備的實際情況以及我們對于生產設備所要求的數量進行合理選擇，我們也可以依據生產設備廠家平時積累起來的信譽以及他們的售后質量來進行綜合考量，最后，我們要選擇物美價廉的PLC自動化控制系統。

4.1根據相關設備的設計要求，來規定點數的不同類型

需要進行自動化控制的生產設備的復雜程度以及所應用的生產工藝都直接決定著PLC自動化控制系統的點數。所以我們在進行PLC自動化控制系統的安裝時，我們可以根據工業發展生產中所需要的達到的程度來進行合理化的選擇，因為生產設備所要求的控制不同，所以我們可以進行不同材料的設計選擇。

4.2進行適度的自動化控制系統選擇

由于PLC自動化控制系統所達到的要求以及控制程度的不同，所以對于PLC自動化控制系統的系統編程也是各不相同的，越加復雜的系統編程所達到的控制系統要求就越高。

結束語

PLC是專門為在工業環境中使用而設計的電子操作系統。一般情況下，它可以在沒有保護手段的情況下正常運行。若工作環境過于苛刻或電磁干擾十分強烈的情況下，程序的運行就會出錯，設備出現故障甚至影響整個系統。因此，PLC控制系統的穩定性和可靠性的提高勢在必行。另外，在設計、安裝和使用維護階段，如何增強PLC控制系統的抗干擾能力也需多加注意?；诖耍瑑灮O計PLC自動化控制系統是相當重要的舉措

參考文獻

[1]張志權.探析PLC自動化控制系統的設計改良[J].現代經濟信息，2015（15）：374.

[2]曲建平.地下礦山動力系統自動化控制研究與應用[D].西安建筑科技大學，2015.

[3]陳國力.地鐵環控系統中PLC自動化控制系統的優化設計要求[J].電子制作，2015（04）：85.

[4]周佳欣.淺談地鐵環控系統中PLC自動化控制系統的優化設計[J].門窗，2014（07）：218.

（作者單位：1.濟南職業學院電子工程學院；

2.濟南職業學院電子工程學院）