基于PLC的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

汪焱誠

摘要：PLC是可編程邏輯控制器的簡稱，所以PLC不單單具備一定的存儲功能，而且還具有一定的可編程性。一般情況下PLC通過內(nèi)部程序存儲為運(yùn)作基礎(chǔ)，同時(shí)還可以依據(jù)特殊命令來執(zhí)行相關(guān)的操作，若處于特殊的軟件系統(tǒng)中，比如自動(dòng)化控制系統(tǒng)，那么PLC技術(shù)的優(yōu)勢便能夠得到充分的發(fā)揮。本文主要闡述了PLC技術(shù)應(yīng)用到電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的重要性，并提出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)策略。

關(guān)鍵詞：PLC;電氣自動(dòng)化控制;系統(tǒng)設(shè)計(jì)

引言：隨著我國工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，針對電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的要求也越來越高，因此，PLC技術(shù)也有著較為廣泛的應(yīng)用。如今，傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)越來越無法滿足工業(yè)發(fā)展的需求，不但成本投入較大，而且還會消耗大量的資源，并且運(yùn)作的穩(wěn)定性也存在不足。因此，基于PLC技術(shù)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)理念便應(yīng)運(yùn)而生，通過PLC編程制定針對控制系統(tǒng)進(jìn)行管理和掌控，以此來保證程序的運(yùn)作環(huán)節(jié)和輸出環(huán)節(jié)系統(tǒng)命令的有效性。

一、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)的重要性

電氣工程電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)對于技術(shù)的要求非常高，因此在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中運(yùn)用PLC技術(shù)則是其發(fā)展的必然趨勢。如今，各個(gè)領(lǐng)域都已經(jīng)逐漸普及計(jì)算機(jī)技術(shù)，而為了能夠更加適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展和自身的發(fā)展需求，電氣工程自動(dòng)化控制也正在研究新的技術(shù)和方式，通過信息技術(shù)的方法來有效提高系統(tǒng)本身的整體性能和運(yùn)作效率等，而在電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)則可以有效實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)控制的信息化。眾所周知，現(xiàn)階段PLC的各種優(yōu)勢能夠充分發(fā)揮的主要條件便是電氣設(shè)備較為充足的存儲空間以及和計(jì)算機(jī)的迅速處理速度進(jìn)行結(jié)合，由于PLC技術(shù)的結(jié)合，各種自動(dòng)化控制的電氣設(shè)備能夠明顯提高其性能，使其能夠滿足工業(yè)或企業(yè)更高的運(yùn)作要求，進(jìn)而突出了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的現(xiàn)有優(yōu)點(diǎn)，比如更高的效率、更加便捷的操作、更加穩(wěn)定的運(yùn)作，使其優(yōu)勢更加充分地發(fā)揮。

二、基于PLC的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)策略

（一）輸出電路的設(shè)計(jì)

為了能夠保證電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)作，輸出電路的穩(wěn)定運(yùn)作起到了決定性作用。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的輸出設(shè)計(jì)主要分為程序操作環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)和輸出刷新環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)等，程序操作環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)通常指的是PLC依據(jù)一定的流程來掃描程序的內(nèi)容，之后從映像寄存器以及元件信息寄存器中獲取相關(guān)的命令，之后轉(zhuǎn)化成相關(guān)指令來對其中元件進(jìn)行掌控使其進(jìn)行指令的執(zhí)行。若指令成功執(zhí)行之后，則進(jìn)行系統(tǒng)控制輸出環(huán)節(jié)的操作，直到輸出刷新你環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)輸出刷新環(huán)節(jié)通常分為針對控制元件的賦值掃描刷新和存儲映像寄存器數(shù)據(jù)刷新，以及輸出信號參數(shù)信息刷新等。

（二）輸入電路的設(shè)計(jì)

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的輸入電路設(shè)計(jì)需要重點(diǎn)考慮PLC電壓供給設(shè)計(jì)以及抗干擾設(shè)計(jì)等。PLC供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指的是合理選擇PLC供給電能的電壓和電流，一般PLC常用的電壓類型有多種，其中交流電通常運(yùn)用在各種大型或中型的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，不過因?yàn)榻涣麟姽╇奝LC線程比較大，所以在使用過程中必須要進(jìn)行電壓保護(hù)措施，以此來保證在電壓較高或是電路管線短路時(shí)能夠?qū)ζ溥M(jìn)行有效的保護(hù)。直流供電一般運(yùn)用在較小型的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，PLC線程相對來說較小，不過卻更加容易管理和掌控。PLC的抗干擾一般會利用加裝一定的隔離變壓器以及電源適配器等方式來實(shí)現(xiàn)，將電壓轉(zhuǎn)化為能夠滿足相關(guān)要求的定額。若是選取的供電電壓過大的情況下，則可以利用雙隔離技術(shù)增設(shè)隔開變壓器以及初次線圈屏蔽等，以此來有效降低高低頻脈沖波對于電路造成的危害。

（三）評估控制設(shè)計(jì)

因?yàn)镻LC技術(shù)目前來說已經(jīng)逐漸趨于完善，并且在我國各個(gè)領(lǐng)域中都已經(jīng)有著較為廣泛的應(yīng)用，所以其技術(shù)也在不斷的發(fā)展，也逐漸成熟，基本上可以只依靠PLC技術(shù)就能夠完成絕大多數(shù)的生產(chǎn)控制任務(wù)。不過針對PLC技術(shù)的應(yīng)用原則，或是實(shí)際選擇單臺PLC系統(tǒng)還是多臺來完成生產(chǎn)控制，就需要結(jié)合生產(chǎn)的實(shí)際情況以及實(shí)際需求等，還有系統(tǒng)控制目標(biāo)的工藝等來進(jìn)行合理的選取，需要根據(jù)PLC系統(tǒng)控制的生產(chǎn)工藝復(fù)雜性以及規(guī)模、技術(shù)可靠性、數(shù)據(jù)處理效率等進(jìn)行結(jié)合。

（四）系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

按照工業(yè)生產(chǎn)需要，必須要針對離散的點(diǎn)數(shù)進(jìn)行352點(diǎn)配置，模擬數(shù)量約為98點(diǎn)。因?yàn)樯a(chǎn)過程中可能會出現(xiàn)噪音和其他污染的現(xiàn)象，所以需要選取小型PLC來進(jìn)行系統(tǒng)的控制，同時(shí)利用兩級監(jiān)控法來針對管理方面的上位機(jī)進(jìn)行控制。針對PLC進(jìn)行程序設(shè)計(jì)和其他的一些調(diào)控，以及針對下位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息采集，同時(shí)兼顧生產(chǎn)的監(jiān)視控制工作。除此之外，PLC還需要與終端機(jī)進(jìn)行連接，進(jìn)而使得通訊系統(tǒng)更加便利，保證生產(chǎn)的穩(wěn)定進(jìn)行。

（五）系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

針對上位機(jī)開展相關(guān)監(jiān)控軟件的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，進(jìn)而使得監(jiān)控系統(tǒng)可以更加高效的提供圖形化組態(tài)軟件，保證生產(chǎn)控制方案的結(jié)構(gòu)更加合理化。經(jīng)過對PLC存儲數(shù)據(jù)信息的采集和處理，進(jìn)而預(yù)演和預(yù)估生產(chǎn)過程中所運(yùn)用的各種機(jī)械設(shè)備的運(yùn)作狀態(tài)等，在顯示屏中顯示圖形信息，同時(shí)反映系統(tǒng)中各種線路和設(shè)備的變化等。按照生產(chǎn)的需求來把全新的信息輸入到PLC中，之后將命令轉(zhuǎn)達(dá)到控制系統(tǒng)來進(jìn)行命令的運(yùn)行。

結(jié)束語：綜上所述，未來PLC技術(shù)的發(fā)展空間十分廣闊，逐漸會被更多的領(lǐng)域所應(yīng)用。因?yàn)镻LC技術(shù)獨(dú)特的優(yōu)勢，使其在各個(gè)領(lǐng)域中都有較強(qiáng)的適應(yīng)性，尤其是電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，PLC技術(shù)的融合也讓電氣工程行業(yè)的綜合能力得到了顯著的提高，也推動(dòng)了電氣工程業(yè)的快速發(fā)展。因此，需要加強(qiáng)對于PLC技術(shù)的重視，充分利用PLC技術(shù)，使得電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更加完善，為電氣工程業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)其快速發(fā)展。

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