PLC技術(shù)和PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

姜學(xué)慶

摘要

隨著科技的進(jìn)步，多種多樣的新技術(shù)應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)是截止到現(xiàn)在人們普遍關(guān)心的焦點(diǎn)問(wèn)題之一。就傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)而言，需要多種連接線才能實(shí)現(xiàn)設(shè)備的連接和處理，這一過(guò)程極大地?fù)p耗了人力物力資源，同時(shí)也增加了資本的投入成本，給管理帶來(lái)了麻煩。定期維護(hù)連接線，預(yù)防解決各種突發(fā)故障，諸如線路短路等，給系統(tǒng)本身的正常運(yùn)行增加了難度，還一定程度上地影響了生產(chǎn)效率。

【關(guān)鍵詞】PLC技術(shù) 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng) 現(xiàn)狀 優(yōu)化

1 PLC現(xiàn)狀分析

PLC的全稱是可編程邏輯控制器。通俗地說(shuō)，它就是一臺(tái)簡(jiǎn)單的特殊電子計(jì)算機(jī)。它可以在特殊的工業(yè)環(huán)境下使用，即使是條件十分惡劣的環(huán)境，它也可以控制很多執(zhí)行設(shè)備。其內(nèi)部的存儲(chǔ)設(shè)備是可編程的，預(yù)先準(zhǔn)備好的控制程序代碼存入存儲(chǔ)設(shè)備，就可以令其根據(jù)條件的變化，執(zhí)行相應(yīng)的命令，根據(jù)其輸出的數(shù)字或者模擬信號(hào)來(lái)區(qū)分指令進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同設(shè)備的控制。

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

2.1 PLC技術(shù)

PLC技術(shù)的全稱是可編程控制器，它是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)出來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)。在電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域里，一種專業(yè)的自動(dòng)化控制器也應(yīng)運(yùn)而生這種控制器在電子自動(dòng)化生產(chǎn)中占有重要地位，其產(chǎn)品性能也在不斷的優(yōu)化發(fā)展。現(xiàn)在的PLC技術(shù)基于原來(lái)的基礎(chǔ)不斷的發(fā)展，并發(fā)生了變化，我們依舊稱呼它為PLC技術(shù)。運(yùn)行相關(guān)程序，借助于相關(guān)軟件，用戶的各種需求都能得到滿足。根據(jù)提前輸入好的編碼，依照順序和指令代碼，運(yùn)行程序，實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制的目標(biāo)。一般說(shuō)來(lái)，處理器要執(zhí)行一個(gè)接一個(gè)的命令，循環(huán)往復(fù)。這種電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)相對(duì)于傳統(tǒng)來(lái)說(shuō)，有兩大優(yōu)勢(shì)。

（1）連接線的數(shù)量較少。PLC控制系統(tǒng)輸入、輸出端需要連接線，其它的是不需要連接實(shí)際線路的。相關(guān)的軟件之間的連接就可以保障系統(tǒng)的運(yùn)行。

（2）不需要隨時(shí)調(diào)整和變化程序，因?yàn)镻LC系統(tǒng)中獲取信息、處理信息和存儲(chǔ)信息都有固定的運(yùn)行程序。

PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行內(nèi)部包含四大結(jié)構(gòu)：即電源、處理器、存儲(chǔ)器和相應(yīng)的功能處理模塊。系統(tǒng)的順利運(yùn)行得益于每個(gè)組件的相互配合?？刂葡到y(tǒng)是基于電源組件來(lái)控制其它模塊的。因此，電源組件在控制系統(tǒng)中起著十分重要的作用。控制系統(tǒng)的核心位置被處理器占據(jù)著，該模塊有著相當(dāng)強(qiáng)悍的數(shù)據(jù)處理功能，它可以轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)之間的信息。在電氣自動(dòng)化控制環(huán)境趨于復(fù)雜化的背景下，只有實(shí)現(xiàn)功能模塊和系統(tǒng)組件的良好配合，才能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。

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

PLC控制系統(tǒng)每一個(gè)被控制對(duì)象都有基本工藝要求，為了更好的實(shí)現(xiàn)這一要求，可以對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)程中，在符合生產(chǎn)工藝要求的前提下，需要遵循優(yōu)化設(shè)計(jì)原則：

（1）優(yōu)化設(shè)計(jì)要遵循的最基本原則是要盡可能地滿足被控制對(duì)象的基本工藝要求。這一原則要求預(yù)先詳細(xì)了解控制系統(tǒng)的基本用途和重要應(yīng)用環(huán)境，廣泛收集相關(guān)資料并對(duì)其進(jìn)行歸納整理。依靠這些數(shù)據(jù)反饋，與專業(yè)的設(shè)計(jì)人員溝通出一套科學(xué)合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。除此之外，還要協(xié)調(diào)好各方面關(guān)系，對(duì)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題做到及時(shí)解決。

（2）最大限度的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案需要確保PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)能正常使用其基本功能，尋找設(shè)計(jì)與效果之間的平衡點(diǎn)，從經(jīng)濟(jì)角度，確保方案合理，便于操作執(zhí)行。

（3）安全、可靠是優(yōu)化設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)中需要遵循的主線。這一原則要求確保系統(tǒng)的使用安全和可靠是提升PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)效率和質(zhì)量的前提條件。

（4）堅(jiān)持從實(shí)際出發(fā)，確保PLC容量合理。優(yōu)化設(shè)計(jì)自動(dòng)化控制系需結(jié)合多種工藝、改進(jìn)生產(chǎn)路線，其目的在于提升生產(chǎn)效率。

3 PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

3.1 增強(qiáng)抗干擾能力

3.1.1 添加隔離變壓器

其位置設(shè)在PLC控制系統(tǒng)的電源處，并做好接地處理，這樣一來(lái)，可以有效減輕電流流過(guò)電源線所產(chǎn)生的電流干擾。此外，為減輕信號(hào)的干擾強(qiáng)度，可以在隔離變壓器的前方增設(shè)一個(gè)濾波器。

3.1.2 并聯(lián)浪涌，抑制感性負(fù)載

在電路中，電感性負(fù)載可以存儲(chǔ)能量。PLC電路中的感性觸電短路引發(fā)感性負(fù)載周圍釋放大量電能，進(jìn)而引發(fā)電弧現(xiàn)象。若電弧小，會(huì)干擾電路，相反則很可能損毀電子元件。在PLC電路中，感性負(fù)載兩端并聯(lián)浪涌可以抑制感性負(fù)載造成的干擾或破壞。

3.1.3 選擇接地方式

PLC系統(tǒng)若接地良好，可以有效地抵抗電路中的電磁干擾，即使電壓產(chǎn)生波動(dòng)時(shí)，也可以有效減輕PLC控制系統(tǒng)因電壓沖擊造成的電路損害程度。依據(jù)PLC控制系統(tǒng)的類型，選擇并聯(lián)接地或一點(diǎn)接地兩種不同的接地方式。以此來(lái)免遭電磁干擾，削弱電壓沖擊的破壞力。

3.1.4 選擇不同的電纜線路

PLc自動(dòng)控制系統(tǒng)周圍的電路系統(tǒng)中，電流流過(guò)電線時(shí)會(huì)有電感和電容產(chǎn)生，這也是造成信號(hào)干擾的一部分原因，為削弱其干擾性，交流電路、直流電路要選擇不同的電纜路線。

3.2 增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性

有諸多因素都可以影響到PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠性，比如PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)本身的質(zhì)量好壞，周圍電路的干擾的強(qiáng)弱、硬件設(shè)計(jì)的達(dá)標(biāo)與否，軟件的設(shè)計(jì)符合規(guī)范與否、PLC系統(tǒng)周圍環(huán)境。溫度在零度以上，五十五度以下，濕度在百分之三十五以上，百分之八十以下的工作環(huán)境下，PLC原件及控制系統(tǒng)可正常運(yùn)轉(zhuǎn)，且使用壽命較長(zhǎng)。若軍工出產(chǎn)的PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)則能夠在濕度和溫度條件更惡劣的環(huán)境下，也能保證正常運(yùn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

PLC是專門(mén)為在工業(yè)環(huán)境中使用而設(shè)計(jì)的電子操作系統(tǒng)。一般情況下，它可以在沒(méi)有保護(hù)手段的情況下正常運(yùn)行。若工作環(huán)境過(guò)于苛刻或電磁干擾十分強(qiáng)烈的情況下，程序的運(yùn)行就會(huì)出錯(cuò)，設(shè)備出現(xiàn)故障甚至影響整個(gè)系統(tǒng)。因此，PLC控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性的提高勢(shì)在必行。另外，在設(shè)計(jì)、安裝和使用維護(hù)階段，如何增強(qiáng)PLC控制系統(tǒng)的抗干擾能力也需多加注意。基于此，優(yōu)化設(shè)計(jì)PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)是相當(dāng)重要的舉措。

參考文獻(xiàn)

[1]劉鵬魁.PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2017，43（01）：185.

[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.

[3]譚棠麗.PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2016，02：18.