陳曉玲 李楠 鄧媞

摘? 要：近些年微電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，在很大程度上推動(dòng)了PLC控制系統(tǒng)的進(jìn)步與升級(jí)，使PLC控制系統(tǒng)在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中發(fā)揮著更為重要的作用。如果想不斷提升工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值，關(guān)鍵在于不斷優(yōu)化PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，同時(shí)不斷加強(qiáng)該系統(tǒng)的綜合功能。該研究主要分析與探討了PLC控制系統(tǒng)在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中的具體設(shè)計(jì)方法，以期對(duì)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的有效展開提供理論借鑒。

關(guān)鍵詞：PLC控制系統(tǒng);工業(yè)自動(dòng)化;設(shè)計(jì)方法

中圖分類號(hào)：TP273? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

PLC控制系統(tǒng)是指在工業(yè)控制領(lǐng)域有效應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的一款支柱性產(chǎn)品。近些年，微電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，也在很大程度上推動(dòng)了PLC控制系統(tǒng)的進(jìn)步與升級(jí)，PLC控制系統(tǒng)更新?lián)Q代的速度不斷加快，系統(tǒng)功能也逐漸增強(qiáng)?，F(xiàn)階段，PLC系統(tǒng)控制已在各機(jī)械生產(chǎn)控制中得到廣泛應(yīng)用。工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中，在對(duì)控制系統(tǒng)具體方案予以明確時(shí)，首先需要考慮是否有應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)的必要問題。如果與以下情況的任一項(xiàng)相符合，就需要應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)：1）工業(yè)環(huán)境中對(duì)生產(chǎn)具有較高可靠性要求;2）系統(tǒng)需要較多的I/O點(diǎn)，且控制要求也較為復(fù)雜;3）系統(tǒng)工藝流程變化頻繁，必須經(jīng)常對(duì)輸入、輸出控制量進(jìn)行及時(shí)調(diào)整;4）需要和相關(guān)設(shè)備通信聯(lián)網(wǎng);5）要求實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)定時(shí)計(jì)數(shù)，或者要求更為復(fù)雜的算術(shù)與邏輯運(yùn)算;6）相關(guān)系統(tǒng)體積比較小，需要在系統(tǒng)設(shè)備中嵌入控制系統(tǒng)設(shè)備。該研究主要分析與探討了PLC控制系統(tǒng)在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中的具體設(shè)計(jì)方法，以期可以工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的有效展開提供理論借鑒。

1 PLC控制系統(tǒng)的界定

PLC控制系統(tǒng)是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)重要支撐，一方面有助于工業(yè)生產(chǎn)編程的順利完成，另一方面也有助于充分發(fā)揮存儲(chǔ)器的重要作用，有效存儲(chǔ)各類編入程序。而且PLC控制系統(tǒng)可以對(duì)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)過程進(jìn)行全面監(jiān)控，有效做好系統(tǒng)設(shè)備的邏輯運(yùn)算工作，有效控制設(shè)備的運(yùn)行動(dòng)態(tài)和時(shí)間?，F(xiàn)階段，PLC控制系統(tǒng)的主要工作任務(wù)是有效輸入自動(dòng)化設(shè)備中的數(shù)據(jù)采樣，再自動(dòng)化整合處理采樣數(shù)據(jù)信息，并在自動(dòng)化程序中編入采樣數(shù)據(jù)，最后實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的有效輸出。PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行與工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中，相關(guān)工作人員應(yīng)嚴(yán)格遵循PLC控制系統(tǒng)實(shí)際操作流程，通過微電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)嚴(yán)格掃描、收集以及整理工業(yè)生產(chǎn)信息，以確保邏輯運(yùn)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，并檢驗(yàn)運(yùn)算數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)精準(zhǔn)的存儲(chǔ)在RAM存儲(chǔ)器內(nèi)，最后實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化信息的輸出。計(jì)算機(jī)和微電子技術(shù)是PLC控制系統(tǒng)的2個(gè)核心技術(shù)，PLC控制系統(tǒng)主要包括功能模塊、電源、存儲(chǔ)器、接觸器以及通信模塊5個(gè)組成部分，具有高度的集成化、電子化、智能化以及自動(dòng)化，可在很大程度上提高數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)和運(yùn)算能力，使工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)質(zhì)量得到很大程度地提升。此外，PLC控制系統(tǒng)可有效復(fù)制工業(yè)生產(chǎn)過程，通過對(duì)虛擬模型的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)信息的有效合成，從而滿足企業(yè)對(duì)生產(chǎn)自動(dòng)化的要求。

2 PLC控制系統(tǒng)在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中的設(shè)計(jì)方法

2.1 順應(yīng)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)發(fā)展趨勢(shì)

就工業(yè)發(fā)展角度分析，現(xiàn)階段PLC控制系統(tǒng)能夠有效支撐工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)，有效滿足企業(yè)的生產(chǎn)需求，且PLC控制系統(tǒng)可幫助工作人員在線檢測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)設(shè)備生產(chǎn)流程進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證產(chǎn)品質(zhì)量精準(zhǔn)度。與工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)發(fā)展趨勢(shì)相適應(yīng)，全面優(yōu)化PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，應(yīng)該注重與企業(yè)生產(chǎn)要求相結(jié)合，不斷提升該系統(tǒng)的信息監(jiān)控能力，全面監(jiān)控工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)。

2.2 PLC控制系統(tǒng)安裝位置精準(zhǔn)定位

在PLC控制系統(tǒng)機(jī)型的選擇方面，應(yīng)該充分考慮到PLC控制要求、工藝流程、程序難易程度以及應(yīng)用場(chǎng)合等，尤其是在對(duì)PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行安裝時(shí)，必須做到高度精準(zhǔn)化。對(duì)PLC控制系統(tǒng)安裝位置的科學(xué)、精準(zhǔn)定位，有助于避免控制屏與電氣干擾現(xiàn)象的發(fā)生。PLC控制系統(tǒng)的安裝應(yīng)嚴(yán)格遵循安裝規(guī)則，并為其配備封閉式防塵箱，垂直安裝過程中應(yīng)準(zhǔn)確把握空氣流動(dòng)限度，防止設(shè)備中進(jìn)入雜物。

2.3 全面優(yōu)化PLC控制系統(tǒng)安裝環(huán)境

如果想充分發(fā)揮PLC控制系統(tǒng)的重要作用，重點(diǎn)在于不斷優(yōu)化PLC控制系統(tǒng)安裝環(huán)境，避免在強(qiáng)磁場(chǎng)與電場(chǎng)中安裝PLC控制系統(tǒng)。避免將該系統(tǒng)安裝在陽光直射或震動(dòng)頻繁區(qū)域，最佳安裝環(huán)境為濕度35%～85%，溫度為0 %～55 ℃。此外，應(yīng)為該系統(tǒng)配置防水防塵結(jié)構(gòu)層，同時(shí)垂直安裝CPU和擴(kuò)展單元。

2.4 有效處理PLC控制系統(tǒng)干擾因素

PLC控制系統(tǒng)安裝前，應(yīng)對(duì)周邊環(huán)境感染系數(shù)進(jìn)行嚴(yán)密考察，以抵御周邊的高頻電壓與電波干擾、電磁接觸器干擾、輸入信號(hào)干擾以及接地干擾，并將外接穩(wěn)壓器、隔離變壓器、獨(dú)立接地設(shè)備以及裝濾波器等安裝在PLC控制系統(tǒng)中，以有效降低周邊干擾系數(shù)。

2.5 多重控制PLC控制系統(tǒng)

在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中，從多層面控制PLC控制系統(tǒng)的關(guān)鍵在于強(qiáng)化PLC控制系統(tǒng)的過程控制、通信控制、運(yùn)行控制、安全回路控制以及開關(guān)量邏輯控制，其中對(duì)PLC控制系統(tǒng)過程控制方面，應(yīng)該與工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)安全要素和工藝相結(jié)合，充分發(fā)揮過程控制開關(guān)的重要作用，并對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備展開有效定位、定時(shí)控制。對(duì)PLC控制系統(tǒng)的技術(shù)運(yùn)行控制方面，應(yīng)該先實(shí)現(xiàn)動(dòng)作信號(hào)的輸入或輸出，保證系統(tǒng)供電線路有規(guī)定位置和時(shí)間，并通過自動(dòng)化原理實(shí)現(xiàn)運(yùn)行控制的目的。對(duì)PLC控制系統(tǒng)通信控制方面，需要通過微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及RAM存儲(chǔ)器完成信息傳遞目標(biāo)，對(duì)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行全面了解與控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)控制技術(shù)與信息通信技術(shù)的全面結(jié)合，同時(shí)創(chuàng)建工業(yè)自動(dòng)化數(shù)據(jù)庫與生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)通信控制的全面強(qiáng)化。對(duì)PLC控制系統(tǒng)開關(guān)量邏輯控制方面，需要對(duì)工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)進(jìn)行不斷完善，全面復(fù)制以往的控制系統(tǒng)，通過模擬程序取代以往的機(jī)電系統(tǒng)，由此可確保控制系統(tǒng)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，使繼電器邏輯功能得到不斷強(qiáng)化。對(duì)PLC控制系統(tǒng)安全回路控制方面，應(yīng)該重視生產(chǎn)設(shè)備供電系統(tǒng)控制設(shè)備的全面優(yōu)化，并在各臺(tái)設(shè)備中配備多個(gè)開關(guān)，達(dá)到多點(diǎn)控制的目的。除此之外，應(yīng)該配備主令電器，保證控制系統(tǒng)操作簡便、質(zhì)量優(yōu)越以及控制范圍廣。除此之外，應(yīng)該保證PLC控制系統(tǒng)回路開關(guān)可及時(shí)啟動(dòng)或關(guān)閉設(shè)備，同時(shí)有效控制設(shè)備的互縮、正反轉(zhuǎn)以及變速等工作，以使PLC控制系統(tǒng)綜合性能得到不斷提升。

2.6 優(yōu)化軟件編程系統(tǒng)

如果想優(yōu)化工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中對(duì)PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用效果，應(yīng)充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，同時(shí)不斷優(yōu)化PLC軟件編制系統(tǒng)，應(yīng)該通過現(xiàn)代圖形編程器或軟件包編程繪制梯形圖，再實(shí)施軟件系統(tǒng)編程，完成系統(tǒng)編程之后，調(diào)試程序，由此能夠在很大程度上提升軟件編程精準(zhǔn)度。

3 結(jié)語

總而言之，目前工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中已經(jīng)廣泛應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)，為企業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)提供了關(guān)鍵支撐，所以如果想不斷提升工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值，關(guān)鍵在于不斷優(yōu)化PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，同時(shí)不斷加強(qiáng)該系統(tǒng)的綜合功能，從而充分實(shí)現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)的價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]李聯(lián)軍.在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)過程中PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法[J].工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置，2012（12）：143-144.

[2]李磊.試論基于PLC的液壓傳動(dòng)組合機(jī)床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2013（22）：98.

[3]張嘎.工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)過程中PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2018，v.36;No.333（3）：22-23.

[4]朱王何.基于PLC的飼料生產(chǎn)線自動(dòng)化控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D].江蘇：蘇州大學(xué)，2013.