PLC技术模式下的自动化控制系统集成设计与实现

温宇

【摘 要】随着时间的发展，在先进的计算机控制技术以及电气自动化控制技术的基础之上所发展开来的PLC自动化控制系统，已经在许多的领域被积极地运用，并且自身迅速地发展。论文针对PLC技术自动化控制系统的集成设计进行探究。

【Abstract】With the development of time， the PLC automatic control system based on the advanced computer control technology and electrical automation control technology， has been actively applied in many areas， and rapid developed. This paper explores the integrated design of PLC technology automation control system.

【关键词】自动化控制系统；PLC技术；集成设计

【Keywords】automatic control system； PLC technology； integrated design

【中图分类号】F407.67 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）03-0100-02

1 引言

在衡量一个国家生产力发展水平以及生产发展中，工业自动化水平是一个重要的指标，并且在工业自动化中，电气自动化是其重要的组成部分。在基于可编程控制器基础之上PLC技术的发展和生产，不仅仅克服了之前控制的许多缺点，还提升了电气自动化控制的水平，解决了甚多技术上的难题，有着较好的应用和推广前景。该研究中所提到的单片机选择变频器与PLC，方便用户管理，维修相对比较方便。为了较好地发挥PLC自动化控制系统所产生的积极作用，论文就从PLC自动化控制系统以及PLC技术优化设计的基本论述出发，对基于PLC技术的自动化控制系统的集成设计展开讨论。

2 PLC自动化控制系统以及PLC技术优化设计

2.1 PLC自动化控制系统

每一种控制系统所进行的优化设计都是为了更好地提升自动化生产的效率和质量，更好地满足被控制对象的基本工艺要求，然而在PLC自动化控制系统中，不仅要遵循优化设计的原则，还需要依据一定的生产工艺要求[1]。

2.1.1系统安全性的保证

在控制系统进行优化的设计过程中，应该保证可靠、安全这一条主线，在保证不断提升PLC自动化控制系统质量以及效率的过程中，保证系统的使用可靠性和安全性。

2.1.2 被控制对象基本工艺要求的满足

优化设计最基本的原则，就是要最大限度地满足被控制对象的基本工艺要求。在PLC自动化控制系统进行优化设计之前，就需要先进行必要的调查研究，关于控制系统的重要应用环境和基本用途，将相关的数据资料进行整理和搜集。详细地优化设计方案的形成就需要有专业的设计人员并做好准备工作。协同各方面的关系积极解决设计过程中出现的问题。

2.1.3 生产效率的提升

在PLC自动化控制系统的优化设计中，生产效率的提升就是其目的，这样的过程还需要在许多工艺的改进和生产路线伴随之下进行。所以在选择PLC容量的过程中，紧密地联系实际，为日后优化改造留有一定余地，并确定合理的容量。

2.1.4 优化设计方案的优化

对于PLC自动化控制系统而言，为了使基本的使用功能不受影响，就需要在最大的可能之下优化PLC自动化控制系统的优化设计方案。为了实现合理而且经济简便的优化设计方案，就需要达到更佳的控制效果并进行更为简单的设计。

2.2 PLC技术

所谓的PLC技术，就是一个关于可编程控制器的简称，自身的计算机技术的一种表现，也是在计算机基础之上发展而来的一种全新的技术，而且这样的技术日趋成熟，也为电子自动化生产创造出了一种具有较强专业性的自动化控制器，不断地被应用在电气自动化控制中。实现电气自动化的控制实现，就需要按照不同用户的需求，依据既定的顺序和命令进行处理，通过相关的软件进行控制。与传统的电气自动化控制系统进行比较，PLC控制系统进行连接只需要通过相关的软件，以及较少的接线量，通常情况下其他的线路是不需要实际线路连接的。另外，还可以依据既定的程序，将这种系统所涉及的信息存储、处理以及获取进行。

3 PLC自动化控制系统的集成设计

相较于传统的电气自动化控制系统而言，其需要通过多种连接线才可以将处理和连接实现，从而消耗较多的财力、物力以及人力，还不能够积极地促进高效维护和统一管理，各式各样的障碍对系统的正常运行产生着严重的阻碍。然而，随着时间的发展，在先进的计算机控制技术以及电气自动化控制技术的基础之上所发展开来的PLC自动化控制系统，已经在许多的领域被积极地运用，并且自身迅速地发展[2]。

3.1 集成设计之软件设计

在PLC 控制系统的设计上，首先要设计出电源回路（见图1）。选用80 至240VAC 的电源作为PLC 的供电装置。由于适用于PLC 的电源较多，其对电源的适应范围较广，因此在安装电源时要加装电源净化元件，以此来达到抗干扰的目的。抗干扰元件选择1：1 的隔离变压器、电源滤波器等装置。按照控制要求将工艺流程图转化成梯形图，这就是软件设计的主要任务，也是PLC应用最关键的问题，并且软件设计的具体表现就是程序的编写。在控制工程的应用中，优秀的软件设计方便工程技术人员对系统进行日常的维护以及系统调试。生产过程控制复杂程度不同，模块化程序以及基本程序的结构分类也不同。

3.2 集成设计之硬件设计

3.2.1 硬件设计之PLC自动化控制系统的输出电路设计

在对于输出电路进行设计的时候，做好相关的电路设计准备工作，就需要按照基本的生产工艺要求进行，通过晶体管将输出电路所需要的各式變频器的调速和控制以及指示灯输出，需要晶体管作为支撑的，最主要的就是频率过高的PLC控制系统。通过继电器输出，说明其有着过低的频率，不仅设计简单还可以提升系统的负载能力。

3.2.2 硬件设计之PLC自动化控制系统的输出电路设计分析

对于PLC自动化控制系统的输入电源而言，AC85-240V就是通常情况下供电电源的电压，有着比较多的应用和比较广的适用范围。在电源上面安装必要的电源净化原件，更好地减少外界环境对电源的干扰，隔离变压器和电源滤波器就是最主要的。我们所引入的双层隔离技术，就是在隔离变压器的使用过程中引入的，可以通过屏蔽层减少高低频脉冲的干扰。

4 结语

PLC作为一种电子操作系统，专门在工业环境下进行，使用时可以在没有任何保护措施的情况之下。当有着电磁干扰以及过分恶劣的工作环境的时候，就会有整个系统或者设备失灵的现象发生。所以将PLC自动化控制系统进行进一步的优化设计就成为了必要选择。PLC自动化控制系统的优化设计以及集成设计，是一个非常系统化的工程，为了实现最优化的设计，就需要在反复的设计和实践过程中对其进行不断地优化和总结，优化其集成设计。

【参考文献】

【1】师玲萍.基于自动化生产过程中PLC控制系统的设计[J].电子设计工程，2016，24（19）：113-116.

【2】袁传信. PLC自动化控制系统优化设计探究[J]. 赤峰学院学报（自然版），2015（1）：58-59.