PLC技術(shù)模式下的自動化控制系統(tǒng)集成設(shè)計與實現(xiàn)

溫宇

【摘 要】隨著時間的發(fā)展，在先進(jìn)的計算機(jī)控制技術(shù)以及電氣自動化控制技術(shù)的基礎(chǔ)之上所發(fā)展開來的PLC自動化控制系統(tǒng)，已經(jīng)在許多的領(lǐng)域被積極地運(yùn)用，并且自身迅速地發(fā)展。論文針對PLC技術(shù)自動化控制系統(tǒng)的集成設(shè)計進(jìn)行探究。

【Abstract】With the development of time， the PLC automatic control system based on the advanced computer control technology and electrical automation control technology， has been actively applied in many areas， and rapid developed. This paper explores the integrated design of PLC technology automation control system.

【關(guān)鍵詞】自動化控制系統(tǒng)；PLC技術(shù)；集成設(shè)計

【Keywords】automatic control system； PLC technology； integrated design

【中圖分類號】F407.67 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）03-0100-02

1 引言

在衡量一個國家生產(chǎn)力發(fā)展水平以及生產(chǎn)發(fā)展中，工業(yè)自動化水平是一個重要的指標(biāo)，并且在工業(yè)自動化中，電氣自動化是其重要的組成部分。在基于可編程控制器基礎(chǔ)之上PLC技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)，不僅僅克服了之前控制的許多缺點，還提升了電氣自動化控制的水平，解決了甚多技術(shù)上的難題，有著較好的應(yīng)用和推廣前景。該研究中所提到的單片機(jī)選擇變頻器與PLC，方便用戶管理，維修相對比較方便。為了較好地發(fā)揮PLC自動化控制系統(tǒng)所產(chǎn)生的積極作用，論文就從PLC自動化控制系統(tǒng)以及PLC技術(shù)優(yōu)化設(shè)計的基本論述出發(fā)，對基于PLC技術(shù)的自動化控制系統(tǒng)的集成設(shè)計展開討論。

2 PLC自動化控制系統(tǒng)以及PLC技術(shù)優(yōu)化設(shè)計

2.1 PLC自動化控制系統(tǒng)

每一種控制系統(tǒng)所進(jìn)行的優(yōu)化設(shè)計都是為了更好地提升自動化生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，更好地滿足被控制對象的基本工藝要求，然而在PLC自動化控制系統(tǒng)中，不僅要遵循優(yōu)化設(shè)計的原則，還需要依據(jù)一定的生產(chǎn)工藝要求[1]。

2.1.1系統(tǒng)安全性的保證

在控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化的設(shè)計過程中，應(yīng)該保證可靠、安全這一條主線，在保證不斷提升PLC自動化控制系統(tǒng)質(zhì)量以及效率的過程中，保證系統(tǒng)的使用可靠性和安全性。

2.1.2 被控制對象基本工藝要求的滿足

優(yōu)化設(shè)計最基本的原則，就是要最大限度地滿足被控制對象的基本工藝要求。在PLC自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計之前，就需要先進(jìn)行必要的調(diào)查研究，關(guān)于控制系統(tǒng)的重要應(yīng)用環(huán)境和基本用途，將相關(guān)的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行整理和搜集。詳細(xì)地優(yōu)化設(shè)計方案的形成就需要有專業(yè)的設(shè)計人員并做好準(zhǔn)備工作。協(xié)同各方面的關(guān)系積極解決設(shè)計過程中出現(xiàn)的問題。

2.1.3 生產(chǎn)效率的提升

在PLC自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計中，生產(chǎn)效率的提升就是其目的，這樣的過程還需要在許多工藝的改進(jìn)和生產(chǎn)路線伴隨之下進(jìn)行。所以在選擇PLC容量的過程中，緊密地聯(lián)系實際，為日后優(yōu)化改造留有一定余地，并確定合理的容量。

2.1.4 優(yōu)化設(shè)計方案的優(yōu)化

對于PLC自動化控制系統(tǒng)而言，為了使基本的使用功能不受影響，就需要在最大的可能之下優(yōu)化PLC自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計方案。為了實現(xiàn)合理而且經(jīng)濟(jì)簡便的優(yōu)化設(shè)計方案，就需要達(dá)到更佳的控制效果并進(jìn)行更為簡單的設(shè)計。

2.2 PLC技術(shù)

所謂的PLC技術(shù)，就是一個關(guān)于可編程控制器的簡稱，自身的計算機(jī)技術(shù)的一種表現(xiàn)，也是在計算機(jī)基礎(chǔ)之上發(fā)展而來的一種全新的技術(shù)，而且這樣的技術(shù)日趨成熟，也為電子自動化生產(chǎn)創(chuàng)造出了一種具有較強(qiáng)專業(yè)性的自動化控制器，不斷地被應(yīng)用在電氣自動化控制中。實現(xiàn)電氣自動化的控制實現(xiàn)，就需要按照不同用戶的需求，依據(jù)既定的順序和命令進(jìn)行處理，通過相關(guān)的軟件進(jìn)行控制。與傳統(tǒng)的電氣自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行比較，PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行連接只需要通過相關(guān)的軟件，以及較少的接線量，通常情況下其他的線路是不需要實際線路連接的。另外，還可以依據(jù)既定的程序，將這種系統(tǒng)所涉及的信息存儲、處理以及獲取進(jìn)行。

3 PLC自動化控制系統(tǒng)的集成設(shè)計

相較于傳統(tǒng)的電氣自動化控制系統(tǒng)而言，其需要通過多種連接線才可以將處理和連接實現(xiàn)，從而消耗較多的財力、物力以及人力，還不能夠積極地促進(jìn)高效維護(hù)和統(tǒng)一管理，各式各樣的障礙對系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生著嚴(yán)重的阻礙。然而，隨著時間的發(fā)展，在先進(jìn)的計算機(jī)控制技術(shù)以及電氣自動化控制技術(shù)的基礎(chǔ)之上所發(fā)展開來的PLC自動化控制系統(tǒng)，已經(jīng)在許多的領(lǐng)域被積極地運(yùn)用，并且自身迅速地發(fā)展[2]。

3.1 集成設(shè)計之軟件設(shè)計

在PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計上，首先要設(shè)計出電源回路（見圖1）。選用80 至240VAC 的電源作為PLC 的供電裝置。由于適用于PLC 的電源較多，其對電源的適應(yīng)范圍較廣，因此在安裝電源時要加裝電源凈化元件，以此來達(dá)到抗干擾的目的。抗干擾元件選擇1：1 的隔離變壓器、電源濾波器等裝置。按照控制要求將工藝流程圖轉(zhuǎn)化成梯形圖，這就是軟件設(shè)計的主要任務(wù)，也是PLC應(yīng)用最關(guān)鍵的問題，并且軟件設(shè)計的具體表現(xiàn)就是程序的編寫。在控制工程的應(yīng)用中，優(yōu)秀的軟件設(shè)計方便工程技術(shù)人員對系統(tǒng)進(jìn)行日常的維護(hù)以及系統(tǒng)調(diào)試。生產(chǎn)過程控制復(fù)雜程度不同，模塊化程序以及基本程序的結(jié)構(gòu)分類也不同。

3.2 集成設(shè)計之硬件設(shè)計

3.2.1 硬件設(shè)計之PLC自動化控制系統(tǒng)的輸出電路設(shè)計

在對于輸出電路進(jìn)行設(shè)計的時候，做好相關(guān)的電路設(shè)計準(zhǔn)備工作，就需要按照基本的生產(chǎn)工藝要求進(jìn)行，通過晶體管將輸出電路所需要的各式變頻器的調(diào)速和控制以及指示燈輸出，需要晶體管作為支撐的，最主要的就是頻率過高的PLC控制系統(tǒng)。通過繼電器輸出，說明其有著過低的頻率，不僅設(shè)計簡單還可以提升系統(tǒng)的負(fù)載能力。

3.2.2 硬件設(shè)計之PLC自動化控制系統(tǒng)的輸出電路設(shè)計分析

對于PLC自動化控制系統(tǒng)的輸入電源而言，AC85-240V就是通常情況下供電電源的電壓，有著比較多的應(yīng)用和比較廣的適用范圍。在電源上面安裝必要的電源凈化原件，更好地減少外界環(huán)境對電源的干擾，隔離變壓器和電源濾波器就是最主要的。我們所引入的雙層隔離技術(shù)，就是在隔離變壓器的使用過程中引入的，可以通過屏蔽層減少高低頻脈沖的干擾。

4 結(jié)語

PLC作為一種電子操作系統(tǒng)，專門在工業(yè)環(huán)境下進(jìn)行，使用時可以在沒有任何保護(hù)措施的情況之下。當(dāng)有著電磁干擾以及過分惡劣的工作環(huán)境的時候，就會有整個系統(tǒng)或者設(shè)備失靈的現(xiàn)象發(fā)生。所以將PLC自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化設(shè)計就成為了必要選擇。PLC自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計以及集成設(shè)計，是一個非常系統(tǒng)化的工程，為了實現(xiàn)最優(yōu)化的設(shè)計，就需要在反復(fù)的設(shè)計和實踐過程中對其進(jìn)行不斷地優(yōu)化和總結(jié)，優(yōu)化其集成設(shè)計。

【參考文獻(xiàn)】

【1】師玲萍.基于自動化生產(chǎn)過程中PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計[J].電子設(shè)計工程，2016，24（19）：113-116.

【2】袁傳信. PLC自動化控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計探究[J]. 赤峰學(xué)院學(xué)報（自然版），2015（1）：58-59.