PLC控制技術在工業(yè)自動化中的優(yōu)化應用策略

夏朝陽

摘 要：在工業(yè)自動化建設持續(xù)推進的背景下，PLC控制技術作為專門用于工業(yè)環(huán)境下自動化控制的數(shù)字運算電子操作系統(tǒng)，近年來雖然在各種工業(yè)控制系統(tǒng)、控制裝置中得到了廣泛應用，但從實際應用效果上來看，其相關應用卻仍然存在著明顯不足。基于此，本文結合我國的工業(yè)自動化發(fā)展現(xiàn)狀，對當前PLC控制技術應用存在的常見問題進行了分析，同時為PLC控制技術在工業(yè)自動化領域的優(yōu)化應用提出了一些建議，希望能夠對工業(yè)自動化生產控制水平的提升有所促進。

關鍵詞：PLC控制技術;工業(yè)自動化

引言：從我國工業(yè)自動化發(fā)展現(xiàn)狀來看，PLC控制技術的應用雖然能夠有效提高各種工業(yè)機械設備的控制精度、控制效率，擴大系統(tǒng)控制范圍，同時保證整個自動化控制系統(tǒng)的可靠性、編程靈活性，但在應用過程中，卻比較容易受外界因素的干擾，如果在未能充分考慮到這方面問題，那么其實際應用效果就會大打折扣，而對于PLC控制技術應用問題及優(yōu)化策略的研究，自然也是十分必要的。

一、PLC控制技術在工業(yè)自動化領域應用的常見問題

（一）運行環(huán)境相對惡劣

PLC（可編程控制器）雖然具有著比較良好的抗干擾性能，能夠在特殊環(huán)境下保持正常運行狀態(tài)，但由于工業(yè)環(huán)境十分復雜，很多PLC都會被設置于運行環(huán)境比較惡劣的區(qū)域，因此在PLC控制技術的實際應用中，其應用效果仍然可能會受到運行環(huán)境的直接影響，出現(xiàn)PLC意外損壞、故障頻發(fā)等情況。例如在溫濕度方面，PLC的運行環(huán)境通常應保證溫度在0-55℃之間，空氣濕度則應控制在85%之下，如果其實際運行環(huán)境達不到這一要求，且未能采取相應的防護措施，那么PLC就很可能會在運行時出現(xiàn)線路燒毀、進水短路等故障。而將PLC直接安裝在振動源的周邊，那么在振動較大的情況下，則可能會出現(xiàn)內部線路接觸不良、成PLC與接觸器觸點瞬間抖動失電等故障情況[1]。

（二）現(xiàn)場干擾源較多

在工業(yè)環(huán)境下，無論是強電電路還是各種電氣設備，都會可能會成為電流、電壓劇烈變化的干擾源，而在所處運行環(huán)境干擾源較多的情況下，PLC的運行可靠性也會受到直接影響。例如在使用電網(wǎng)為PLC系統(tǒng)進行正常供電時，如果出現(xiàn)開關操作浪涌、大型電力設備起停等電網(wǎng)內部變化，那么因此產生的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊就會通過輸電線路傳輸至PLC電源，并使PLC系統(tǒng)受到不同程度的電源干擾。而在與PLC控制系統(tǒng)連接的信號傳輸線受到外部感應干擾時，則可能會導致I/O信號工作異常或系統(tǒng)測量精度降低，嚴重的甚至還會使PLC系統(tǒng)出現(xiàn)死機、誤動、內部元件損壞等故障。

（三）故障檢修難度較大

一般來說，由于PLC本身具有著可靠性高的特點，因此無論是CPU等各類硬件，還是相關軟件系統(tǒng)，基本都不會出現(xiàn)故障，但在部分特殊情況下，一旦PLC出現(xiàn)了故障問題，那么其檢修難度也同樣是非常大的。從內部結構來看，PLC系統(tǒng)通常會有上下錯開的兩排輸入輸出繼電器接線端子構成，同時還會設有與接線端子對應的指示燈及PLC編號，在可能故障隱患較多的情況下，如果維修人員對PLC原理圖不夠了解，那么在PLC系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，就只能通過全面檢測來進行故障排查，這樣的檢修方式不僅存在著故障查找速度過慢的問題，同時還可能會忽略部分細節(jié)故障問題，影響故障判斷的準確性[2]。

二、PLC控制技術在工業(yè)自動化領域應用的優(yōu)化策略

（一）加強PLC運行防護

在復雜的工業(yè)環(huán)境下，要想保證PLC系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、可靠性，充分發(fā)揮出PLC控制技術在工業(yè)自動化生產方面的優(yōu)勢，就必須要加強對PLC的運行防護，根據(jù)其運行環(huán)境的實際特點來采取各種運行防護措施，以降低特殊運行環(huán)境對PLC正常運行的影響。例如在運行環(huán)境溫度較高的情況下，應盡量將PLC安裝在空間寬敞、通風散熱良好的區(qū)域，并為其加裝散熱器，如運行環(huán)境溫度較低，則應在PLC外部安裝保溫裝置或加裝保溫層，在溫度變化較大的運行環(huán)境下，還要建立溫度監(jiān)測系統(tǒng)，一旦溫度高于55℃或低于0℃，則應立即向管理人員發(fā)出警報，提醒其采取溫度控制措施[3]。而在空氣濕度較高的運行環(huán)境下，則需要對PLC內部或與PLC相連接的線路進行絕緣處理，并對PLC外部進行密封，以免攜帶水分較多的空氣進入到PLC內部，使PLC出現(xiàn)進水短路等故障。此外，如PLC安裝區(qū)域無法避開震動源，則必須要在安裝PLC時為其涂抹減震膠，或是采取其他有效減震措施，這樣才能夠避免PLC因振動受損。

（二）落實抗干擾處理措施

工業(yè)現(xiàn)場的干擾源較多，對PLC所造成的干擾類型也十分多樣，要想保證PLC控制技術應用的有效性，對于各種抗干擾措施的落實顯然是十分必要的。例如為避免電路接地點連接時出現(xiàn)異常電流，應盡量采用一點接地的方式對PLC系統(tǒng)進行接地處理，以提高其抗共模干擾能力;而為了避免外界信號對模擬量信號的干擾，則需要將與PLC系統(tǒng)連接的信號線更換為雙層屏蔽電纜[4]。同時，由于PLC的傳輸信號可分為交流信號、直流信號、模擬信號等幾種，因此必須要針對不同信號的傳輸需求來設置單獨的信號電纜，并將信號電纜與動力電纜完全分開，以免因多個信號通過同一根電纜傳輸而出現(xiàn)互相影響的情況。如電纜分開后仍有信號傳輸線路受到干擾，則應采用屏蔽電纜重新進行敷設，并在編程時間抗干擾濾波代碼添加到程序之中。

（三）重視系統(tǒng)故障檢修

在PLC控制技術的實際應用中，由于工業(yè)生產基本都需要長期持續(xù)展開，而PLC系統(tǒng)也同樣需要保持長期運行狀態(tài)，一旦出現(xiàn)故障就必須要在盡可能短的時間內完成有效檢修，因此對PLC系統(tǒng)的故障檢修工作，必須要提起足夠的重視，即便PLC的可靠性較高，故障發(fā)生率普遍較低，也同樣需要對PLC的運行狀況、控制精準度展開全面檢測，并對系統(tǒng)故障檢修方法加以創(chuàng)新。例如在安裝PLC之前，可根據(jù)其原理圖來繪制表格，將輸入輸出端子編號與丟應電氣符號、中文名稱明確標注出來，為電氣故障檢修工作提供指導。而對于運用語言表編寫程序的PLC，則閱讀梯形圖來熟悉設備工藝與操作過程，并在PLC出現(xiàn)電氣故障后采用反推法來進行故障診斷，根據(jù)輸入輸出對應表及故障點來找出與之相對應的輸出繼電器，并對滿足其動作的邏輯關系進行查詢，最終據(jù)此確定具體的故障原因。

結束語：總而言之，在工業(yè)自動化領域，PLC控制技術的應用雖然存在著很多問題，如運行環(huán)境、電磁干擾、故障維修等各方面因素，都會對PLC控制系統(tǒng)的實際控制效果產生直接影響，但只要能夠做好各種運行防護與抗干擾處理工作，同時重視對故障維修的前期準備與維修方法創(chuàng)新，其PLC控制技術的應用效果仍然是能夠得到保證的。

參考文獻：

[1]林歡.工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術的應用研究[J].綠色環(huán)保建材，2020，（11）：169-170.

[2]李業(yè)剛.基于PLC控制的工業(yè)自動化技術研究[J].山東農業(yè)工程學院學報，2020，37（02）：39-40.

[3]袁瑋.淺談PLC控制技術在工業(yè)自動化中的應用[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2016，（08）：94.

[4]張維東.工業(yè)自動化控制中計算機控制技術的應用路徑思考[J].科技與創(chuàng)新，2015，（16）：138.

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