基于PLC自動化控制系統的通信技術探究

孫洋洋

摘要：基于PLC的自動化控制生產線，主要包括自動送料、物料加工、產品裝配、定向輸送、快速分揀五道工序。這些工序之間有著密切的邏輯關系，為保證前后兩道工序緊密銜接，必須提高PLC的響應速率和控制水平。而通信系統通過影響信號傳遞速度，進而直接決定了PLC接收信號的時效。因此，要想提高工業自動化控制水平，必須要對PLC自動化控制系統的通信技術上進行創新、優化。

關鍵詞：PLC;自動化控制系統;通信技術

1 可編程控制器

PLC自動化控制系統是基于PLC技術而構建的1種控制系統。PLC技術就是1種利用可編程邏輯控制器進行控制的技術，其可以對內部程序進行改變，并在一定用戶的指令下對自動化系統進行控制。該技術可以進行相關邏輯運算。在邏輯運算后，系統會生成模擬控制量，進而控制相關機械設備的運轉。與傳統自動化控制技術相比，PLC技術進一步融合了微機技術和繼電器技術，同時還對這2項技術進行了進一步的升級。PLC技術在實際應用中，系統接線更為簡便安全，同時工作效率也更高、更安全。通常情況下PLC技術主要由計算處理CPU、數據儲存器、電源系統、固定程序、通信模塊以及處理模塊等共同構成。此外，由于PLC可編程控制器以數字技術為基礎，因此，其可以與網絡數字技術相結合，實現生產中的信息化控制以及統一管理，這對于保證生產的穩定有序發揮了積極的作用。由此可見，PLC技術在現代工業化生產中是自動化控制的不二選擇。PLC可編程控制器經過長時間的發展，已經具備了數據處理、聯網以及運算等多種功能，形成了1種分級網絡控制系統。這其中也有現代通信技術的身影。而當前的現場總線技術正是基于信息技術與PLC控制系統在工業企業生產各環節中的應用而發展形成的1種技術，其安裝在生產制造的相關設備、儀表和控制性的網站空間設備之間，用以連接各節點形成1個完整的網絡與控制系統，而基于PLC的通信技術正是實現現場總線技術的基礎。

2 基于PLC自動化控制系統的基本架構

早期的PLC自動化控制系統，采用線性控制模式，各模塊按照物料加工順序采用線性排列方式。雖然網絡架構比較簡單，但是存在諸多弊端，例如PLC指令需要逐級下達，導致末端環節指令響應的延遲問題十分嚴重，特別是在工業生產速度較快的情況下，經常會出現錯誤。而基于Profibus開放式現場總線標準的新型PLC自動化控制系統，在通信模式上則采用了垂直化控制方式，由終端控制設備（PLC）與現場分散的I/O設備之間直接完成信息傳遞，無論是信息傳遞的時效性，還是網絡架構本身的穩定性，都得到了明顯提升。

在該系統中：

（1）控制輸送站采用的是S7-315-2DP控制器，發出控制命令后，前端的傳動裝置，通過直線運動的方式將機械手推動到制定位置，然后控制機械手抓取物料臺上的產品。將產品提取起來之后，該控制器繼續發送指令，控制機械手做定向移動，達到制定位置后再松開機械手，將產品放下，實現整個閉環操作。

（2）人機交互模塊采用的是TP170B觸摸屏，其功能包括兩部分：其一是實時呈現系統運行狀態，其二是監視整體現場控制設備對指令的響應情況。上述兩個模塊均屬于系統主站，除此之外還包括若干功能性從站，例如控制送料站從站、控制加工站從站。一級主站與二級主站之間為令牌通信，主站與從站之間為主從通信。依托通信系統實現信息與指令的傳遞，實現了該系統的穩定運行與功能發揮。

3 PLC 技術在化工裝置電氣自動化控制中的應用

3.1 PLC 控制系統配置

將化工裝置電氣自動化控制融入 PLC 技術，工作人員首先要提升對控制系統配置情況的關注度，建立更加理想的自動化控制性能。此外，還要與化工裝置自動化控制需求結合在一起。總體來說，在 PLC 控制系統配置過程中應把握好以下內容。

（1）電源模板應進行嚴格把關，確保電源和電壓能夠實現協調控制，盡可能避免電源故障。

（2）中央處理單元設計是整個 PLC 控制系統的核心，需要呈現出更強的運算和控制協調作用，確保PLC 處于有效運行狀態。

（3）整個 PLC 控制系統運行時，需要重點圍繞輸入和輸出接口的合理設置。使得相應接口能夠呈現出更強穩定性，尤其在一些實時變化信息中，能夠呈現出理想的采集和輸出效果。對于PLC 控制系統底板和接口模板，同樣需要進行有效設計，使得整個系統處于良好的運行狀態。

3.2 PLC 技術在開關量控制中的應用

在整個化工裝置自動化控制工作執行時，PLC 技術在開關量控制中的作用也顯得格外明顯，這也是現階段化工裝置運行中比較重要的控制任務要求。相關工作人員需要全面分析實際開關量控制中的 PLC 技術，實際作用要好于傳統控制模式。尤其對于繼電器設備應用，可以應用 PLC 技術替代，縮短控制間隔，使得化工裝置自動化控制變得更加可靠。另外，在整個開關量控制中應用 PLC 技術，同樣需要具備可靠性特點，降低出現問題的概率。根據實際信息進行探討，將開關量控制在合理狀態，提升反應準確度。

3.3 故障分析與處理

在化工裝置自動化控制應用 PLC 技術，需要注重常見故障問題考量，避免故障影響后續化工裝置穩定運行。現階段，化工裝置生產運行環境不是十分理想，自身運行比較復雜，容易引發更加嚴重的系統故障問題。更重要的是，電源系統方面出現的故障問題同樣會引發嚴重后果。因此，PLC 控制系統維護人員除了全面把控各種常見故障內容之外，做好外界環境影響因素的全面分析。只有這樣才能更好呈現出 PLC 技術運行效果。

結束語

通過上述分析可以發現基于PLC自動化控制系統的通信技術在現代社會已經取得巨大發展，現場總線通信方式的出現，更是為工業自動化增添了更強勁發展動力。在實踐中，PROFIBUS通信技術的優勢無疑更為突出，其能夠完成工業現場更多操作的訪問與控制。因此在新通信系統研究與應用中，不但要基于此項進行創新設計，更要采用多種故障診斷模式，以使其在現代工業自動化中發揮更大作用。

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