基于PLC自動(dòng)控制的技術(shù)應(yīng)用及系統(tǒng)提升措施研究

周建明

摘 要：現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展給工業(yè)領(lǐng)域的進(jìn)步帶去了一定的推動(dòng)作用，現(xiàn)如今，已有越來(lái)越多的企業(yè)開始采用PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)企業(yè)的監(jiān)測(cè)與管理。PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單方便、可靠性強(qiáng)，具有極強(qiáng)的系統(tǒng)優(yōu)越性，在工業(yè)領(lǐng)域的得到了廣泛的運(yùn)用。本文將以PLC為論點(diǎn)，就基于PLC自動(dòng)控制的技術(shù)應(yīng)用及系統(tǒng)提升策略進(jìn)行研究與探討。

關(guān)鍵詞：PLC；自動(dòng)控制；技術(shù)應(yīng)用；系統(tǒng)；提升措施

對(duì)PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)而言，其主要功能是為生產(chǎn)企業(yè)提供相關(guān)技術(shù)服務(wù)，將可編邏輯控制器與企業(yè)或企業(yè)以外的環(huán)境主體進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，并形成一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)。工業(yè)控制單元通常是中心控制單元，在系統(tǒng)中承擔(dān)著極其重要的作用。工業(yè)控制單元包含了組態(tài)軟件，并采用大屏幕進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，完美實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)各個(gè)控制點(diǎn)的數(shù)據(jù)修改以及可能出現(xiàn)的故障診斷。各裝置的結(jié)構(gòu)圖，各個(gè)裝置的工藝圖等等工業(yè)控制機(jī)與下位機(jī)PLC之間采用串行通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換。由于PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)自身的優(yōu)越性，因此在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

1 基于PLC自動(dòng)控制的技術(shù)應(yīng)用

PLC自動(dòng)控制技術(shù)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上建立起來(lái)的一種新型系統(tǒng)控制裝置。PLC的硬件組成主要有電源、主機(jī)、儲(chǔ)存器、通信接口和擴(kuò)展接口等，基于PLC自動(dòng)控制的技術(shù)應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面。

1.1 控制開關(guān)量、模擬量與數(shù)字量

⑴控制開關(guān)量。PLC控制系統(tǒng)I/O點(diǎn)數(shù)不定，甚至可達(dá)成千上萬(wàn)點(diǎn)，其點(diǎn)數(shù)數(shù)量變化的主要原因在于其聯(lián)網(wǎng)性質(zhì)，連接網(wǎng)絡(luò)后，PLC幾乎可以控制任意點(diǎn)數(shù)。并且，在即時(shí)和延時(shí)以及計(jì)數(shù)與不計(jì)數(shù)等問(wèn)題上，PLC通常會(huì)表現(xiàn)出多樣化的特征。⑵控制模擬量。PLC之所以在工業(yè)連續(xù)型生產(chǎn)的控制系統(tǒng)里占有絕對(duì)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，主要因素就在于其能夠?qū)ο到y(tǒng)中的溫度、速度、壓力以及電壓等連續(xù)變化的模擬量進(jìn)行控制。⑶控制數(shù)字量。PLC自動(dòng)控制在實(shí)際的操作過(guò)程中還需要控制機(jī)床主軸位移等數(shù)字量，在控制數(shù)字量時(shí)通常采用PLC數(shù)字控制技術(shù)進(jìn)行。

1.2 數(shù)據(jù)采集

PLC在起步時(shí)期DM區(qū)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)僅有幾十字，而隨著產(chǎn)品研發(fā)的深入，PLC現(xiàn)今的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)可以存儲(chǔ)高達(dá)六千字的數(shù)據(jù)。

1.3 監(jiān)控

PLC具有大量的自檢信號(hào)，如果能夠良好的運(yùn)用這些信號(hào)，則能夠在很大程度上自動(dòng)對(duì)控制對(duì)象實(shí)施監(jiān)控，控制對(duì)象成分較為復(fù)雜時(shí)，為了保證控制動(dòng)作執(zhí)行操作的準(zhǔn)確性，就必須對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控或診斷。在PLC對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，能夠有效降低系統(tǒng)的故障發(fā)生率，并在出現(xiàn)不可避免故障時(shí)及時(shí)記錄，為故障檢修和排除提供數(shù)據(jù)參考價(jià)值。

1.4 聯(lián)網(wǎng)、通訊

PLC在與PC端進(jìn)行連接后，可以通過(guò)PC端直接編寫PLC控制程序，同時(shí)還可連接網(wǎng)絡(luò)，將程序傳輸?shù)絇LC系統(tǒng)中，從而完成整個(gè)PLC的控制設(shè)定。PLC還能夠與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊，通訊方式呈現(xiàn)多樣化的特性，如通過(guò)一臺(tái)PC機(jī)實(shí)現(xiàn)多個(gè)PLC的控制管理，或者將一個(gè)PLC的控制信息傳輸?shù)蕉嗯_(tái)PC機(jī)中，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的多地同步監(jiān)控。

2 基于PLC自動(dòng)控制的系統(tǒng)提升措施

雖然PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)在操作方面具有較高的可靠性，但在實(shí)際過(guò)程中仍然不可避免的會(huì)受到一些因素影響而降低操作性能。為了提升PLC自動(dòng)控制的系統(tǒng)系能，就要采取相應(yīng)的措施來(lái)進(jìn)行應(yīng)對(duì)。

2.1 建立可靠性的執(zhí)行機(jī)構(gòu)

PLC執(zhí)行結(jié)果必須通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制才能夠完成，為了更好的使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的操作性變的更為可靠，通常要采取以下兩大措施：⑴關(guān)閉或啟動(dòng)電磁閥時(shí)，應(yīng)當(dāng)以閥門開啟與關(guān)閉時(shí)間的不同來(lái)做出相應(yīng)的延時(shí)時(shí)間調(diào)整，在信號(hào)未能及時(shí)反饋至PLC系統(tǒng)時(shí)，則表示電動(dòng)閥很有可能出現(xiàn)故障，應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行故障排除處理。⑵在控制器接觸負(fù)載時(shí)，可以通過(guò)對(duì)接觸器進(jìn)行啟動(dòng)或停止命令來(lái)控制接觸器圈，并對(duì)控制器的啟動(dòng)和停止進(jìn)行觀察，看控制器在啟動(dòng)時(shí)是否可靠吸合，停止時(shí)是否可靠釋放。從而進(jìn)一步提高執(zhí)行機(jī)構(gòu)的操作可靠性。

2.2 建立完善的故障報(bào)警系統(tǒng)

PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)技術(shù)采用分層的方式來(lái)為系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)三層故障顯示報(bào)警制。⑴一級(jí)報(bào)警系統(tǒng)。其主要用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的故障進(jìn)行顯示報(bào)警處理。PLC以指示燈指示設(shè)備來(lái)檢測(cè)系統(tǒng)是否正常工作，當(dāng)指示燈閃爍時(shí)則說(shuō)明系統(tǒng)出現(xiàn)故障，需要進(jìn)行故障檢查處理。⑵二級(jí)報(bào)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要服務(wù)于中心控制的監(jiān)視視頻顯示器中，在PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，中心控制監(jiān)視視頻即出現(xiàn)故障類型的文字顯示，并且位于流程圖中的相應(yīng)設(shè)備將會(huì)出現(xiàn)閃爍反應(yīng)。⑶三級(jí)報(bào)警系統(tǒng)。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，故障將會(huì)在中心控制室的信號(hào)箱內(nèi)進(jìn)行顯示，中心控制信號(hào)箱以光線和聲響的報(bào)警方式來(lái)提醒工作人員進(jìn)行及時(shí)的故障處理和維修。

2.3 提高現(xiàn)場(chǎng)失效調(diào)查

要提高PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)性能，可以從兩方面入手，一是通過(guò)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)來(lái)取得實(shí)效數(shù)據(jù)，但該方式容易受到內(nèi)容限制，無(wú)法完美的提高系統(tǒng)可靠性能。二是提高現(xiàn)場(chǎng)實(shí)效調(diào)查。系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)與計(jì)算工作和一般產(chǎn)品的設(shè)計(jì)并不相同，其僅通過(guò)數(shù)據(jù)和理論的分析是無(wú)法得出準(zhǔn)確結(jié)果的，只能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的失效情況進(jìn)行分析，并以此來(lái)提高系統(tǒng)控制的可靠性，只有提高現(xiàn)場(chǎng)失效性的調(diào)查，才能真正保障系統(tǒng)的提升。

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