PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究

王旭

摘? 要：我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快極大地推動(dòng)了我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，PLC自動(dòng)化控制技術(shù)在我國(guó)工業(yè)中發(fā)揮重要作用，其由于自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用，PLC自動(dòng)化控制技術(shù)能夠讓企業(yè)的生產(chǎn)效率更高，有效降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，最大程度實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。本文對(duì)PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行系統(tǒng)的研究，旨在進(jìn)一步優(yōu)化PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)，讓其在未來的工業(yè)發(fā)展中發(fā)揮更大的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：PLC;自動(dòng)化控制系統(tǒng);優(yōu)化設(shè)計(jì)

從理論上來說，PLC指的是可編程邏輯控制器，該項(xiàng)技術(shù)能夠在工業(yè)中發(fā)揮重要作用，能夠減少人工勞動(dòng)力的投入，確保企業(yè)高效、安全的生產(chǎn)，讓機(jī)器運(yùn)行更加穩(wěn)定，大大提升生產(chǎn)效率。盡管PLC技術(shù)已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用，但其仍存在可優(yōu)化與改進(jìn)的空間，本文就PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行深入探究，旨在更好的應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)。

一、PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

研究發(fā)現(xiàn)，PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)綜合運(yùn)用了處理器、電源、存儲(chǔ)器等設(shè)備，將各個(gè)設(shè)備的功能充分發(fā)揮出來，促使自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)作效率得到顯著提升。其中，電源是PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的動(dòng)力基礎(chǔ)，如果電源出現(xiàn)了問題，那么控制系統(tǒng)將無法正常的運(yùn)行。處理器是PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的核心，主要功能為處理、轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)信息。而存儲(chǔ)器則是存儲(chǔ)相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息。

1.1程序編寫語(yǔ)言難度較小

PLC計(jì)算語(yǔ)言比較簡(jiǎn)單，學(xué)習(xí)難度較小，一般將邏輯圖、簡(jiǎn)單語(yǔ)句運(yùn)用過來。部分工作人員雖然沒有相應(yīng)的程序編寫經(jīng)驗(yàn)，也可以深入學(xué)習(xí)和理解PLC計(jì)算語(yǔ)言，能夠簡(jiǎn)單控制PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)。同時(shí)，PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中，技術(shù)人員能夠科學(xué)設(shè)置信號(hào)，結(jié)合各種調(diào)試問題，針對(duì)性的修改和完善。

1.2具有豐富的功能和較高的安全性

經(jīng)過相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)：對(duì)于傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)來說，工業(yè)生產(chǎn)過程中很容易出現(xiàn)安全事故，主要原因就在于其不具備足夠的可操控系數(shù)，從而導(dǎo)致接觸不良等問題出現(xiàn)。而PLC自動(dòng)化技術(shù)則將繼電器發(fā)展為了軟件，這樣事故發(fā)生幾率就得到了大大降低。且其具有十分完善的功能，不同規(guī)模下的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域皆可適用，能夠向云數(shù)據(jù)端實(shí)施傳輸數(shù)據(jù)，通過分析處理數(shù)據(jù)，優(yōu)化工業(yè)生產(chǎn)流程。

二、PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

2.1硬件優(yōu)化

首先，要考慮輸入電路方面的問題，對(duì)于輸入電源的供電電壓要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，為了有效降低外界的干擾，在設(shè)計(jì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)時(shí)，對(duì)于電源應(yīng)當(dāng)合理設(shè)置電源濾波器、隔離變壓器等電氣元件，以最大限度降低外界的干擾。此外，對(duì)于隔離變壓器的使用也要采用雙層隔離技術(shù)，這樣是為了有效降低高低頻脈沖干擾。在進(jìn)行輸入電路的設(shè)計(jì)中，可以將DC24作為輸入電源，當(dāng)電源中存在負(fù)載時(shí)，則需要根據(jù)電源的實(shí)際容量，選擇適當(dāng)?shù)亩搪贩雷o(hù)措施，從而確保PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

其次，對(duì)于PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的輸出電路設(shè)計(jì)過程中，要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)、加工等實(shí)際需求，提前做好設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作，深入了解實(shí)際生產(chǎn)工藝的需要。在晶體管的作用下，可以有效輸出變頻器調(diào)速信息和控制信息等，由此可見，在PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用晶體管，可以有效提升該系統(tǒng)的運(yùn)行效率。如果工作環(huán)境具備較低的頻率，為了提升其負(fù)載能力，則應(yīng)選擇合理的繼電器設(shè)備等，從而降低設(shè)計(jì)難度。在輸出電路中有電子線圈時(shí)，處于對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的保護(hù)，降低電流沖擊對(duì)系統(tǒng)的損害程度，可以在直流感性負(fù)載旁合理設(shè)計(jì)續(xù)流二極管，這樣則可以有效將系統(tǒng)中的浪涌電流吸收掉，最大限度對(duì)PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的整體進(jìn)行有效保護(hù)。

最后，在PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，還要注意的一個(gè)重要問題就是外部干擾因素對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的影響，抗干擾問題在PLC自動(dòng)化運(yùn)行系統(tǒng)中也應(yīng)當(dāng)被充分考慮，工作人員應(yīng)當(dāng)采取有效措施，有效降低干擾效果，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，從而保證PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。具體的優(yōu)化措施可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：第一，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有針對(duì)性的隔離。經(jīng)過相關(guān)調(diào)查研究可以發(fā)現(xiàn)，外界高頻干擾在整個(gè)PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)中影響的程度最大，對(duì)于這種情況最有效的解決方案是利用隔離變壓器，這樣則可以有效減弱高頻干擾，促使PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)正常運(yùn)行。第二，采取針對(duì)性的屏蔽措施。通過對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深入研究，可以得出：金屬柜能夠有效屏蔽靜電、磁場(chǎng)等干擾因素，將金屬柜應(yīng)用于PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，則可以充分發(fā)揮其對(duì)干擾因素的屏蔽功能;第三，采用最科學(xué)合理的方式進(jìn)行布線。布線在整個(gè)PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)中也顯得十分關(guān)鍵，合理的布線也能夠有效降低干擾出現(xiàn)的頻率，如：將強(qiáng)電線路與弱電線路分開等措施等，都可以促使PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)更好的運(yùn)行。

2.2軟件設(shè)計(jì)

軟件設(shè)計(jì)在PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中也起著十分關(guān)鍵的作用。為了更好地完成軟件設(shè)計(jì)，則需要設(shè)計(jì)人員更加深入的了解工藝需求，科學(xué)設(shè)計(jì)梯形圖，在通過編程人員準(zhǔn)確的完成程序的編寫，最終促使軟件功能得以實(shí)現(xiàn)。只有軟件的設(shè)計(jì)與硬件設(shè)計(jì)相匹配，才能更好地發(fā)揮PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的整體功能，后期的系統(tǒng)維護(hù)以及調(diào)試工作才能夠更好的展開。一般情況下，可以從模塊化程序、基本程序兩個(gè)方面來劃分PLC控制系統(tǒng)的程序結(jié)構(gòu)?；境绦蛑饕墙柚讵?dú)立的程序，有效控制生產(chǎn)工藝流程。而模塊化程序則是通過一系列程序來劃分整體控制目標(biāo)程序，不同的程序模塊在任務(wù)方面也存在著差異。首先合理調(diào)試與編寫子模塊程序，然后將這些子模塊程序合并起來，即可形成完整的控制程序。

結(jié)束語(yǔ)

其在工業(yè)生產(chǎn)的很多方面都體現(xiàn)出自身特有的優(yōu)勢(shì)，能夠有效優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)流程，提升產(chǎn)品質(zhì)量。但是，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，社會(huì)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的工藝需求也在快速提升，因此在未來的發(fā)展中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)需要，不斷推動(dòng)PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)完成優(yōu)化與升級(jí)，既要做到硬件的優(yōu)化，同時(shí)也要兼顧到軟件的改進(jìn)，增加系統(tǒng)功能，為工業(yè)生產(chǎn)發(fā)揮更大的作用。

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