劉鵬魁

（中石油管道聯(lián)合有限公司西部塔里木輸油氣分公司，新疆巴音郭楞 841000）

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

劉鵬魁

（中石油管道聯(lián)合有限公司西部塔里木輸油氣分公司，新疆巴音郭楞 841000）

PLC自發(fā)明以來(lái)，在工業(yè)過(guò)程控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。利用其內(nèi)部的可編程邏輯控制器，編寫相應(yīng)的執(zhí)行順序指令、邏輯運(yùn)算、輸出數(shù)字信號(hào)或者模擬信息，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)設(shè)備的控制，從而達(dá)到對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的間接控制，極大地緩解了工業(yè)控制領(lǐng)域?qū)θ肆Y源的消耗，并且提高了控制精度，提高了控制效率，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生了積極的影響。因此針對(duì)PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案展開(kāi)研究。

PLC；工業(yè)控制；優(yōu)化

1 PLC發(fā)展現(xiàn)狀

PLC是可編程邏輯控制器的簡(jiǎn)稱（Programming Logical Controller），可以認(rèn)為PLC就是一臺(tái)簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)。這種特殊的電子計(jì)算機(jī)是專門應(yīng)用于特殊的工業(yè)環(huán)境下的，適應(yīng)于惡劣的工業(yè)環(huán)境條件下對(duì)各種工業(yè)執(zhí)行設(shè)備進(jìn)行控制。在PLC內(nèi)部有可編程序的存儲(chǔ)設(shè)備，將提前編寫好的控制程序燒錄進(jìn)存儲(chǔ)設(shè)備中，在不同的條件下執(zhí)行不同指令，輸出不同的數(shù)字或者模擬信號(hào)，用以控制工業(yè)設(shè)備執(zhí)行不同的操作。截止到去年，PLC在整個(gè)世界范圍內(nèi)的銷售收入已經(jīng)超過(guò)了800億元，已經(jīng)成為工業(yè)控制領(lǐng)域不可失去的支柱之一[1]。

一般而言，PLC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分：硬件設(shè)計(jì)是PLC控制系統(tǒng)的基本支撐，硬件設(shè)計(jì)是否良好直接決定了PLC系統(tǒng)能否穩(wěn)定運(yùn)行，在PLC系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)中，主要包括輸入電路及輸出電路兩個(gè)部分。在設(shè)計(jì)輸入電路時(shí)主要需要考慮電源容量，一般應(yīng)選擇電源容量為輸入功率的兩倍左右[2-3]。

2 PLC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(jiàn)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：

（1）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[4]。

（2）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。

（3）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。

4）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)行運(yùn)行環(huán)境是必要的。

3 結(jié)語(yǔ)

對(duì)PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，介紹了PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)常見(jiàn)的干擾以及自動(dòng)控制系統(tǒng)可優(yōu)化的空間，并從提高PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)抗干擾能力以及提高可靠性兩個(gè)方面分析了PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的可行策略。

[1] 徐偉華.對(duì)PLC的自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2008，（30）：6.

[2] 李軍，張春龍.談PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2010，（2）：121.

[3] 鄔連學(xué).PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)探究[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2015，（11）.

[4] 李懷智.試析PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011，（11）：144.

Optimal Design of PLC Automatic Control System

Liu Peng-kui

PLC has been widely used in the field of industrial process control since it was invented.The use of programmable logic controller inside，write instruction execution sequence，the corresponding logic operation，output digital signal or analog information，to realize the control of industrial equipment，so as to achieve the indirect control of industrial products，greatly easing the cost of human resources to the field of industrial control，and improve the control accuracy.To improve the control efficiency，it has a positive impact on industrial production.In this paper，the optimal design of PLC automatic control system is studied.

PLC；industrial control；optimization

TP273

B

1003-6490（2017）01-0185-01

2017-01-21

劉鵬魁（1991—），男，河南淮陽(yáng)人，助理工程師，主要研究方向?yàn)閮x表自動(dòng)化。