PLC自动化控制系统优化设计

刘鹏魁

（中石油管道联合有限公司西部塔里木输油气分公司，新疆巴音郭楞 841000）

PLC自动化控制系统优化设计

刘鹏魁

（中石油管道联合有限公司西部塔里木输油气分公司，新疆巴音郭楞 841000）

PLC自发明以来，在工业过程控制领域广泛应用。利用其内部的可编程逻辑控制器，编写相应的执行顺序指令、逻辑运算、输出数字信号或者模拟信息，用以实现对工业设备的控制，从而达到对工业产品的间接控制，极大地缓解了工业控制领域对人力资源的消耗，并且提高了控制精度，提高了控制效率，对工业生产产生了积极的影响。因此针对PLC自动控制系统的优化设计方案展开研究。

PLC；工业控制；优化

1 PLC发展现状

PLC是可编程逻辑控制器的简称（Programming Logical Controller），可以认为PLC就是一台简单的计算机。这种特殊的电子计算机是专门应用于特殊的工业环境下的，适应于恶劣的工业环境条件下对各种工业执行设备进行控制。在PLC内部有可编程序的存储设备，将提前编写好的控制程序烧录进存储设备中，在不同的条件下执行不同指令，输出不同的数字或者模拟信号，用以控制工业设备执行不同的操作。截止到去年，PLC在整个世界范围内的销售收入已经超过了800亿元，已经成为工业控制领域不可失去的支柱之一[1]。

一般而言，PLC系统的设计主要包括硬件设计和软件设计两个部分：硬件设计是PLC控制系统的基本支撑，硬件设计是否良好直接决定了PLC系统能否稳定运行，在PLC系统的硬件设计中，主要包括输入电路及输出电路两个部分。在设计输入电路时主要需要考虑电源容量，一般应选择电源容量为输入功率的两倍左右[2-3]。

2 PLC自动化控制系统优化设计策略

2.1 提高PLC自动化控制系统的抗干扰能力

PLC控制器件大多应用于环境恶劣的工业现场，PLC控制器在正常的工作运转器件会受到周围环境、周围设备、周围电子信号等各种各样的干扰。其中最常见的干扰是：电弧干扰、反电势干扰、共模干扰及常模干扰等。为了提高PLC控制系统的抗干扰能力，常采用的方法有：

（1）PLC控制系统的电源要添加隔离变压器，有效降低电流流经电源线时造成的干扰，并且隔离变压器应做接地处理，为了增强隔离变压器的抗干扰能力，还可以防止滤波器于隔离变压器之前，进一步降低信号干扰[4]。

（2）抑制感性负载：电感性负载在电路中具备储存能量的作用，当PLC电路中感性触电短路之后，感性负载周围会释放出大量的电能，并且由此产生电弧，电弧不仅会对电路产生干扰，而且还有可能烧毁电子元器件，为了在PLC电路中抑制感性负载引起的干扰甚至破坏，需要在感性负载两端并联浪涌加以抑制。

（3）接地良好的PLC系统可以良好地抵抗电路中的电磁干扰，而且当电路中电压波动时，也可以避免电压冲击对电路及PLC控制系统造成的损害。不同类型的PLC控制系统采用不同的接地方式，综合运用并联接地及一点接地方式，有效避免电磁干扰及电压冲击。

4）PLC自动控制系统周围所处的电路系统中，电线之间电流流经时会产生电感及电容，电感电容对电路产生信号干扰，为了尽可能降低这一部分干扰作用，应尽可能为交流电路、直流电路分别采用不同的电缆线路。

2.2 提高PLC自动控制系统的可靠性

影响PLC自动控制系统可靠性的因素是多方面的，包括PLC自动控制系统本身设计的优良与否，周围电路的干扰、硬件的设计，软件的设计、PLC系统周围环境恶劣程度等。PLC原件及控制系统正常工作环境在0～55℃以及35%～80%的湿度条件下，PLC能保证较长寿命高效率运行，军工产品或原件的PLC自动控制系统能够承受的温度及湿度范围更加广泛。此外PLC控制系统环境内的尘埃、油烟、水蒸气、酸碱性挥发气体等都有可能造成PLC原件或整个控制系统的不同程度损毁，因此，特殊领域采用特殊手段保证PLC运行运行环境是必要的。

3 结语

对PLC自动控制系统的发展现状进行了分析，介绍了PLC自动控制系统常见的干扰以及自动控制系统可优化的空间，并从提高PLC自动控制系统抗干扰能力以及提高可靠性两个方面分析了PLC自动控制系统优化设计的可行策略。

[1] 徐伟华.对PLC的自动化控制系统的优化设计[J].科技创新导报，2008，（30）：6.

[2] 李军，张春龙.谈PLC自动化控制系统优化设计[J].中国新技术新产品，2010，（2）：121.

[3] 邬连学.PLC自动化控制系统优化设计探究[J].城市建设理论研究：电子版，2015，（11）.

[4] 李怀智.试析PLC自动化控制系统的优化设计[J].中国新技术新产品，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

刘鹏魁（1991—），男，河南淮阳人，助理工程师，主要研究方向为仪表自动化。