PLC自動(dòng)化控制優(yōu)化探析

摘要：改革開放以后，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)得到迅猛的發(fā)展，其中工業(yè)水平，產(chǎn)量逐年增高，如何保持這種發(fā)展勢(shì)頭一直是我們關(guān)注的重點(diǎn)問題。自動(dòng)化控制作為一種工業(yè)的重要控制手段在近年來受到很大的重視。這種控制手段能夠有效優(yōu)化控制，對(duì)于工業(yè)的整體發(fā)展起到積極的促進(jìn)作用，因此也被逐漸推廣到各個(gè)具體領(lǐng)域中去。但是在其應(yīng)用中也不可避免地存在一些問題亟待解決。PLC的應(yīng)用就是其中的一個(gè)重點(diǎn)，目前，PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制所起到的作用越來越明顯，自然也就值得更多的關(guān)注和相關(guān)方面的深入研究以促進(jìn)其發(fā)展進(jìn)步。

關(guān)鍵詞：PLC；自動(dòng)化；控制優(yōu)化

1PLC簡(jiǎn)述

PLC是可編程控制器的英文縮寫，其通常是在工業(yè)環(huán)境的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一套數(shù)字運(yùn)算電子系統(tǒng)，集計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)及通信技術(shù)為一體，具有易編程、體積小、可靠性高、組裝靈敏及抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。如今，隨著我國(guó)軟硬件技術(shù)與開發(fā)技術(shù)的升級(jí)，推動(dòng)PLC編程過程朝著簡(jiǎn)單化的方向發(fā)展，而且不管是PLC系統(tǒng)還是其相關(guān)功能都得到了明顯的提升。此外，PLC在我國(guó)越來越多的領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，如輕工業(yè)、化工業(yè)、冶金業(yè)及電力業(yè)等領(lǐng)域。作為現(xiàn)代工業(yè)控制的主要手段，PLC在一定程度上推動(dòng)了機(jī)電一體化的發(fā)展步伐。在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域，PLC所涉及的范圍比較廣，如模擬量控制、開關(guān)量控制、位置控制、系統(tǒng)集中控制、電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速控制等。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，有效的推動(dòng)PLC的更新和發(fā)展，并且PLC朝著小型化的趨勢(shì)發(fā)展，小型的PLC同樣具備多方面的功能，如高速輸出功能、32位高速計(jì)數(shù)器、中段功能及脈沖捕獲功能等。另外，小型PLC也有一些非常突出的特殊模塊，如基于模擬量的位置控制模塊、輸入輸出模塊及溫度調(diào)節(jié)模塊等。

2PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)策略

2.1提高PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的抗干擾能力

PLC控制器件大多應(yīng)用于環(huán)境惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，PLC控制器在正常的工作運(yùn)轉(zhuǎn)器件會(huì)受到周圍環(huán)境、周圍設(shè)備、周圍電子信號(hào)等各種各樣的干擾。其中最常見的干擾是：電弧干擾、反電勢(shì)干擾、共模干擾及常模干擾等。為了提高PLC控制系統(tǒng)的抗干擾能力，常采用的方法有：

PLC控制系統(tǒng)的電源要添加隔離變壓器，有效降低電流流經(jīng)電源線時(shí)造成的干擾，并且隔離變壓器應(yīng)做接地處理，為了增強(qiáng)隔離變壓器的抗干擾能力，還可以防止濾波器于隔離變壓器之前，進(jìn)一步降低信號(hào)干擾。

抑制感性負(fù)載：電感性負(fù)載在電路中具備儲(chǔ)存能量的作用，當(dāng)PLC電路中感性觸電短路之后，感性負(fù)載周圍會(huì)釋放出大量的電能，并且由此產(chǎn)生電弧，電弧不僅會(huì)對(duì)電路產(chǎn)生干擾，而且還有可能燒毀電子元器件，為了在PLC電路中抑制感性負(fù)載引起的干擾甚至破壞，需要在感性負(fù)載兩端并聯(lián)浪涌加以抑制。

接地良好的PLC系統(tǒng)可以良好地抵抗電路中的電磁干擾，而且當(dāng)電路中電壓波動(dòng)時(shí)，也可以避免電壓沖擊對(duì)電路及PLC控制系統(tǒng)造成的損害。不同類型的PLC控制系統(tǒng)采用不同的接地方式，綜合運(yùn)用并聯(lián)接地及一點(diǎn)接地方式，有效避免電磁干擾及電壓沖擊。

PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)周圍所處的電路系統(tǒng)中，電線之間電流流經(jīng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生電感及電容，電感電容對(duì)電路產(chǎn)生信號(hào)干擾，為了盡可能降低這一部分干擾作用，應(yīng)盡可能為交流電路、直流電路分別采用不同的電纜線路。

2.2提高PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠性

影響PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)可靠性的因素是多方面的，包括PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)本身設(shè)計(jì)的優(yōu)良與否，周圍電路的干擾、硬件的設(shè)計(jì)，軟件的設(shè)計(jì)、PLC系統(tǒng)周圍環(huán)境惡劣程度等。PLC原件及控制系統(tǒng)正常工作環(huán)境在0～55℃以及35%～80%的濕度條件下，PLC能保證較長(zhǎng)壽命高效率運(yùn)行，軍工產(chǎn)品或原件的PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠承受的溫度及濕度范圍更加廣泛。此外PLC控制系統(tǒng)環(huán)境內(nèi)的塵埃、油煙、水蒸氣、酸堿性揮發(fā)氣體等都有可能造成PLC原件或整個(gè)控制系統(tǒng)的不同程度損毀，因此，特殊領(lǐng)域采用特殊手段保證PLC運(yùn)行環(huán)境是必要的。

3PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用注意事項(xiàng)

為了更好地使PLC發(fā)揮自己的作用，就必須進(jìn)行科學(xué)的操作，注意一些要點(diǎn)。例如，對(duì)PLC運(yùn)行環(huán)境的控制，尤其是濕度的檢測(cè)和控制，PLC的應(yīng)用容易受到較大濕度的影響，空氣過于潮濕會(huì)降低設(shè)備的工作效率，甚至?xí)l(fā)生短路等危險(xiǎn)。因此，需要工作人員進(jìn)行監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)濕度過高，立刻進(jìn)行相關(guān)的處理。此外，溫度也是PLC正常運(yùn)行的重要指標(biāo)之一，過高或過低的溫度都會(huì)對(duì)其運(yùn)行產(chǎn)生不利影響，工作人員應(yīng)該盡量保持常溫。另外由于設(shè)備在運(yùn)行過程中往往會(huì)產(chǎn)生熱量，還要格外注意散熱，對(duì)設(shè)備的外罩應(yīng)該進(jìn)行散熱設(shè)計(jì)，或者可以專門配備風(fēng)扇等來進(jìn)行專門的散熱工作。

4PLC在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中的發(fā)展趨勢(shì)

目前，在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域雖然PLC得到了廣泛的應(yīng)用，但是其中存在的“軟硬件體系封閉”問題、各大公司結(jié)構(gòu)不相同、專用總線、專用通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等不兼容問題的影響，將會(huì)限制PLC在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中的發(fā)展。然而在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域中，PLC具有非常廣闊的發(fā)展前景，主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：PLC可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、功能與產(chǎn)品等多方面協(xié)調(diào)發(fā)展。如今PLC為了能夠在市場(chǎng)發(fā)展中站穩(wěn)腳步，開始不斷進(jìn)行自身的改進(jìn)和創(chuàng)新，而且自身的種類也在不斷的豐富；基于高速度與大容量的推動(dòng)，PLC可以實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)算能力的升級(jí)。如今，設(shè)備價(jià)格下滑與容量加大的狀況在PLC行業(yè)變得越來越突出。因此，PLC控制系統(tǒng)在存儲(chǔ)設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用，根據(jù)PLC控制系統(tǒng)的使用現(xiàn)狀可知，在不久的將來將會(huì)實(shí)現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)的有效升級(jí)；PLC編程語(yǔ)言朝著高級(jí)化、多樣化的方向發(fā)展。中型PLC與小型PLC通常是以梯形圖語(yǔ)言進(jìn)行編程的，而隨著高級(jí)PLC編程語(yǔ)言的出現(xiàn)，使PLC編程語(yǔ)具有更廣闊的發(fā)展前景。

5結(jié)論

作為一種控制標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備PLC將在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。目前，隨著PLC應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，使PLC朝著高級(jí)化、多樣化的方向發(fā)展，而且應(yīng)用性能更加可靠，在各個(gè)領(lǐng)域開始得到廣泛的青睞，有效的推動(dòng)了我國(guó)工業(yè)行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊金鴻，肖豐霞.PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用研究[J].科技傳播，2016，09：203-204.

[2]朱明偉.PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)探究[J].信息通信，2016，09：280-281.

作者簡(jiǎn)介：

王博，男，1997年1月，沈陽(yáng)科技學(xué)院，信息與控制工程系.自動(dòng)化專業(yè)-14年1班， 學(xué)號(hào)143220103