基于PLC的自動化控制系統的配置及組態分析

黎明誠 弓麗萍

陜西電器研究所

一、PLC主要工作流程

1.PLC的主要工作流程主要有三個部分，首先是輸入采樣階段，該階段主要在系統完成初始化后，由系統自身的掃描功能對相關的輸入數據進行分析，判斷其準確性、穩定性以及安全性，并且它能根據具體的控制項目對輸入的數據進行分析，將部分無用數據自動過濾，保障其執行信息的高效性和穩定性，在為其供電后其會將所有繼電器構件進行復位操作，將控制系統中的計時計數及其他相關的邏輯計數信息全部清零，在完成相關的初始化的全過程后，PLC將會針對自身進行自檢，診斷自身當前供電狀態和相關信息數據的完整，依此來確保其工作過程中的安全性保障工作質量。

2.掃描及信息交互。進入到信息交互階段就意味著PLC本身要與其外接設備之間進行相關的數據互通，在確保外接設備與PLC連接狀態良好傳輸穩定的情況下確保該過程的穩定，根據使用者需求和相關的輸入數據，來展開相關系統的自動化控制，并且依照使用者需要對相應的自動化操作流程進行檢查，依照正確的邏輯順序對整個自動化控制的工作進行計算。

3.輸出及信息處理。該過程在掃描用戶階段執行完畢后開始，這時可編程邏輯控制器就進入輸出刷新階段，輸出刷新部分，CPU按照I／O映象區內對應的狀態和數據刷新所有的輸出鎖存電路，其控制指令直接作用于控制系統外的其他相關設備，實現對外部設備的自動化控制功能，PLC對于數據命令進行循環掃描，保障其自動控制過程的連續性，這對于邏輯相同的重復性生產工作有著重要的效果，保持工作的快速高效。

二、基于PLC的自動化控制系統的組態分析

（一）配置原則。自動化控制系統中需要多個可編程控制器，在對其進行配置的過程中，我們必須遵守配置原則，所謂配置就是在PLC的應用中以最為貼合自身實際情況的方式來有效利用，在當前的應用理念中，在配置過程中我們首先要注意的是PLC產品的品牌類型選擇，在品牌類型的選擇中，首先我們要明確各不同品牌產品的使用差異性，明確其質量，要根據自身需求盡量選擇具有繼承性的產品，這主要是為了實際應用后的相關維護工作能夠順利進行。其次是確定模塊數量，其主要條件是滿足自身自動控制要求的情況下所需相關模塊的數量，在這一過程中我們必須考慮到整個控制系統的安全與持續生產特點，要在模塊數量確認的過程中留出備份，以防止任何一部分的控制器出現問題。最后是經濟性問題，構建工業自動化生產系統所需的資金投入非常巨大，我們在整體組件的選擇上都需要注意到其經濟性特點，首先明確自動化控制需求，根據需求選擇合適類型的控制器，在質量和性能相同的情況下選擇更具經濟性的PLC模塊進行使用。

（二）配置方法。在使用公用PLC系統的過程中，為了達到相應的控制效果，使用的控制設備的種類也比較多，因此設備安裝點在范圍上無法保持一個相當的集中度，為了在配置過程中減少整個自動化控制系統的建設支出，我們需要將距客戶較遠的終端設備與公用PLC系統進行共同配置，在PLC控制室中，我們需要根據控制內容的不同來安裝相應的變頻器。

（三）組態分析。PLC自動化控制系統的模擬過程我們將其稱之為系統組態，系統組態主要是在需要對控制控制方案進行修改時進行的一個過程。它對于修改自動控制系統控制方案有著重要的意義，我們在進行控制方案修改時，也需要將自動化控制模塊與外部設備進行連接或者對其網絡通訊進行調整，在這個過程中實施組態操作來完成自動化控制系統控制方案的修改。PLC空難管制系統的機架是由擴展機架與主要幾家進行組態而來的，在安裝過程沖需要遵守相關的操作準則，主要是注意相關部件與其對應槽位的安裝規則，在位置確定的情況下依照組態的標準增加相應的控制模塊。

在組態相關參數的獲取過程中，需要CPU對其根據相關方法進行參數過濾，這是組態參數獲取的關鍵過程，如果CPU沒有執行這一步驟的操作，相關的組態參數將無法正常得出。組態匹配特性，模塊相應的名稱以及機架安排號等都由組態參數決定。

三、PLC運行效果分析

使用可編程控制器對自動化控制系統進行改造升級，可以明顯提升其工作效率以及工作過程的穩定性，同時其工作過程中的人員實時監測能夠得到保證，相關人員能夠隨時了解其控制參數，讓整個控制過程變得更為透明，針對相應的問題也容易提出針對性的解決方案。PLC不僅僅是各種硬件系統的組合同時也必須在控制軟件方面得到保障，只有相關硬件安裝正確，軟件在各項控制參數上符合自動化控制要求，整個系統才能保持穩定運行。傳統的繼電器開關被PLC替代后，PLC能夠對其中一些實現自動化控制，并且在實際控制效果上有非常明顯的水平提升。針對PLC在工業自動化生產中的應用，我們要對整個生產控制環境中的電磁影響做出仔細分析，由于PLC模塊自身結構和控制原理的影響，其對于電磁干擾的抗性并不能做到完美，所以我們應該對整個系統進行不斷的調整，例如對控制系統進行獨立供電，使用隔離器來方式供電過程中引起的電磁干擾等，達到對電磁干擾這種不利因素的控制。在正式使用之前需要進行相當一段時間的試運行，根據測試數據找出相關的問題，并明確問題原因提出解決方案。

結束語：在使用傳統的控制手段對自動化系統實施控制的過程中，繼電器開關的應用是最為廣泛的，但是其工作中的弊端非常明顯，我們需要利用更具操作連續性及控制效果的PLC系統來進行更新換代，確保工業自動化控制系統在實際生產過程中的效率和質量。同時確保整個自動化流程處在安全透明的條件下，隨時可以由實際情況來改變控制方案，以求達到最優控制效果。