郭振慧 楊清林

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

引言

時(shí)代的進(jìn)步促進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，以此同時(shí)，對(duì)于工業(yè)發(fā)展過(guò)程中的生產(chǎn)設(shè)備也進(jìn)行了技術(shù)化設(shè)計(jì)，人們可以通過(guò)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行有效控制來(lái)進(jìn)行工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)。然而，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)中生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化控制是工業(yè)發(fā)展水平提高的重要表現(xiàn)之一。工業(yè)發(fā)展過(guò)程中，很多生產(chǎn)車(chē)間中的生產(chǎn)設(shè)備都安裝有用數(shù)字編程進(jìn)行控制的自動(dòng)化系統(tǒng)，舉例來(lái)說(shuō)，在有關(guān)大型企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展中，由于生產(chǎn)的產(chǎn)品的要求技術(shù)水平比較高，往往需要大型的生產(chǎn)設(shè)備，這時(shí)在大型生產(chǎn)設(shè)備中安裝PLC的自動(dòng)化控制系統(tǒng)就變得尤為重要。

1 PLC現(xiàn)狀分析

PLC的全稱(chēng)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)

2.1PLC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(zhuān)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。

2.2PLC技術(shù)

PLC技術(shù)的全稱(chēng)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(zhuān)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?，F(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(chēng)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。控制系統(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?？刂葡到y(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。

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)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?chē)娐返母蓴_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?chē)h(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。

3.2增強(qiáng)抗干擾能力

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。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?chē)尫糯罅侩娔?，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。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(lèi)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。選擇不同的電纜線路。PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)周?chē)碾娐废到y(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。

4 PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備選擇

PLC針對(duì)的是工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的外部系統(tǒng)進(jìn)行有效控制，它可以通過(guò)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化控制來(lái)進(jìn)行工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)，從而它生產(chǎn)的產(chǎn)品也實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)化的要求，生產(chǎn)的產(chǎn)品也變得越來(lái)越受到歡迎。然而生產(chǎn)設(shè)備的種類(lèi)也是不盡相同的，所以我們要根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)際情況以及我們對(duì)于生產(chǎn)設(shè)備所要求的數(shù)量進(jìn)行合理選擇，我們也可以依據(jù)生產(chǎn)設(shè)備廠家平時(shí)積累起來(lái)的信譽(yù)以及他們的售后質(zhì)量來(lái)進(jìn)行綜合考量，最后，我們要選擇物美價(jià)廉的PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

4.1根據(jù)相關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)要求，來(lái)規(guī)定點(diǎn)數(shù)的不同類(lèi)型

需要進(jìn)行自動(dòng)化控制的生產(chǎn)設(shè)備的復(fù)雜程度以及所應(yīng)用的生產(chǎn)工藝都直接決定著PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的點(diǎn)數(shù)。所以我們?cè)谶M(jìn)行PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安裝時(shí)，我們可以根據(jù)工業(yè)發(fā)展生產(chǎn)中所需要的達(dá)到的程度來(lái)進(jìn)行合理化的選擇，因?yàn)樯a(chǎn)設(shè)備所要求的控制不同，所以我們可以進(jìn)行不同材料的設(shè)計(jì)選擇。

4.2進(jìn)行適度的自動(dòng)化控制系統(tǒng)選擇

由于PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)所達(dá)到的要求以及控制程度的不同，所以對(duì)于PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的系統(tǒng)編程也是各不相同的，越加復(fù)雜的系統(tǒng)編程所達(dá)到的控制系統(tǒng)要求就越高。

結(jié)束語(yǔ)

PLC是專(zhuān)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?；诖耍瑑?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]張志權(quán).探析PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)改良[J].現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息，2015（15）：374.

[2]曲建平.地下礦山動(dòng)力系統(tǒng)自動(dòng)化控制研究與應(yīng)用[D].西安建筑科技大學(xué)，2015.

[3]陳國(guó)力.地鐵環(huán)控系統(tǒng)中PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)要求[J].電子制作，2015（04）：85.

[4]周佳欣.淺談地鐵環(huán)控系統(tǒng)中PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].門(mén)窗，2014（07）：218.

（作者單位：1.濟(jì)南職業(yè)學(xué)院電子工程學(xué)院；

2.濟(jì)南職業(yè)學(xué)院電子工程學(xué)院）