PLC技术和PLC自动化控制系统优化设计

郭振慧 杨清林

摘 要：随着科技的进步，多种多样的新技术应用于各个领域。电气自动化控制系统是截止到现在人们普遍关心的焦点问题之一。就传统的电气自动化控制系统而言，需要多种连接线才能实现设备的连接和处理，这一过程极大地损耗了人力物力资源，同时也增加了资本的投入成本，给管理带来了麻烦。定期维护连接线，预防解决各种突发故障，诸如线路短路等，给系统本身的正常运行增加了难度，还一定程度上地影响了生产效率。

关键词：PLC技术；电气自动化控制系统；现状；优化

引言

时代的进步促进了工业生产的发展，以此同时，对于工业发展过程中的生产设备也进行了技术化设计，人们可以通过对生产设备进行有效控制来进行工业产品的生产。然而，实现工业生产中生产设备的自动化控制是工业发展水平提高的重要表现之一。工业发展过程中，很多生产车间中的生产设备都安装有用数字编程进行控制的自动化系统，举例来说，在有关大型企业的生产发展中，由于生产的产品的要求技术水平比较高，往往需要大型的生产设备，这时在大型生产设备中安装PLC的自动化控制系统就变得尤为重要。

1 PLC现状分析

PLC的全称是可编程逻辑控制器。通俗地说，它就是一台简单的特殊电子计算机。它可以在特殊的工业环境下使用，即使是条件十分恶劣的环境，它也可以控制很多执行设备。其内部的存储设备是可编程的，预先准备好的控制程序代码存入存储设备，就可以令其根据条件的变化，执行相应的命令，根据其输出的数字或者模拟信号来区分指令进而实现对不同设备的控制。

2 PLC技术和PLC自动化控制系统优化设计

2.1PLC自动化控制系统优化设计

PLC控制系统每一个被控制对象都有基本工艺要求，为了更好的实现这一要求，可以对其进行优化设计，PLC自动化控制系统的优化设计进程中，在符合生产工艺要求的前提下，需要遵循优化设计原则：（1）优化设计要遵循的最基本原则是要尽可能地满足被控制对象的基本工艺要求。这一原则要求预先详细了解控制系统的基本用途和重要应用环境，广泛收集相关资料并对其进行归纳整理。依靠这些数据反馈，与专业的设计人员沟通出一套科学合理的优化设计方案。除此之外，还要协调好各方面关系，对设计中出现的问题做到及时解决。（2）最大限度的优化设计方案需要确保PLC自动化控制系统能正常使用其基本功能，寻找设计与效果之间的平衡点，从经济角度，确保方案合理，便于操作执行。（3）安全、可靠是优化设计控制系统中需要遵循的主线。这一原则要求确保系统的使用安全和可靠是提升PLC自动化控制系统效率和质量的前提条件。（4）坚持从实际出发，确保PLC容量合理。优化设计自动化控制系需结合多种工艺、改进生产路线，其目的在于提升生产效率。

2.2PLC技术

PLC技术的全称是可编程控制器，它是基于计算机技术开发出来的一项新技术。在电气自动化控制领域里，一种专业的自动化控制器也应运而生这种控制器在电子自动化生产中占有重要地位，其产品性能也在不断的优化发展。现在的PLC技术基于原来的基础不断的发展，并发生了变化，我们依旧称呼它为PLC技术。运行相关程序，借助于相关软件，用户的各种需求都能得到满足。根据提前输入好的编码，依照顺序和指令代码，运行程序，实现电气自动化控制的目标。一般说来，处理器要执行一个接一个的命令，循环往复。这种电气自动化控制系统相對于传统来说，有两大优势。（1）连接线的数量较少。PLC控制系统输入、输出端需要连接线，其它的是不需要连接实际线路的。相关的软件之间的连接就可以保障系统的运行。（2）不需要随时调整和变化程序，因为PLC系统中获取信息、处理信息和存储信息都有固定的运行程序。PLC自动化控制系统运行内部包含四大结构：即电源、处理器、存储器和相应的功能处理模块。系统的顺利运行得益于每个组件的相互配合。控制系统是基于电源组件来控制其它模块的。因此，电源组件在控制系统中起着十分重要的作用。控制系统的核心位置被处理器占据着，该模块有着相当强悍的数据处理功能，它可以转化数据之间的信息。在电气自动化控制环境趋于复杂化的背景下，只有实现功能模块和系统组件的良好配合，才能实现自动化控制。

3 PLC自动化控制系统优化设计注意事项

3.1增强系统的可靠性

有诸多因素都可以影响到PLC自动控制系统的可靠性，比如PLC自动控制系统本身的质量好坏，周围电路的干扰的强弱、硬件设计的达标与否，软件的设计符合规范与否、PLC系统周围环境。温度在零度以上，五十五度以下，湿度在百分之三十五以上，百分之八十以下的工作环境下，PLC原件及控制系统可正常运转，且使用寿命较长。若军工出产的PLC自动控制系统则能够在湿度和温度条件更恶劣的环境下，也能保证正常运行。

3.2增强抗干扰能力

添加隔离变压器。其位置设在PLC控制系统的电源处，并做好接地处理，这样一来，可以有效减轻电流流过电源线所产生的电流干扰。此外，为减轻信号的干扰强度，可以在隔离变压器的前方增设一个滤波器。并联浪涌，抑制感性负载。在电路中，电感性负载可以存储能量。PLC电路中的感性触电短路引发感性负载周围释放大量电能，进而引发电弧现象。若电弧小，会干扰电路，相反则很可能损毁电子元件。在PLC电路中，感性负载两端并联浪涌可以抑制感性负载造成的干扰或破坏。选择接地方式。PLC系统若接地良好，可以有效地抵抗电路中的电磁干扰，即使电压产生波动时，也可以有效减轻PLC控制系统因电压冲击造成的电路损害程度。依据PLC控制系统的类型，选择并联接地或一点接地两种不同的接地方式。以此来免遭电磁干扰，削弱电压冲击的破坏力。选择不同的电缆线路。PLC自动控制系统周围的电路系统中，电流流过电线时会有电感和电容产生，这也是造成信号干扰的一部分原因，为削弱其干扰性，交流电路、直流电路要选择不同的电缆路线。

4 PLC自动化控制系统的相关设备选择

PLC针对的是工业生产中对生产设备的外部系统进行有效控制，它可以通过对生产设备的自动化控制来进行工业产品的生产，从而它生产的产品也实现了精准化的要求，生产的产品也变得越来越受到欢迎。然而生产设备的种类也是不尽相同的，所以我们要根据生产设备的实际情况以及我们对于生产设备所要求的数量进行合理选择，我们也可以依据生产设备厂家平时积累起来的信誉以及他们的售后质量来进行综合考量，最后，我们要选择物美价廉的PLC自动化控制系统。

4.1根据相关设备的设计要求，来规定点数的不同类型

需要进行自动化控制的生产设备的复杂程度以及所应用的生产工艺都直接决定着PLC自动化控制系统的点数。所以我们在进行PLC自动化控制系统的安装时，我们可以根据工业发展生产中所需要的达到的程度来进行合理化的选择，因为生产设备所要求的控制不同，所以我们可以进行不同材料的设计选择。

4.2进行适度的自动化控制系统选择

由于PLC自动化控制系统所达到的要求以及控制程度的不同，所以对于PLC自动化控制系统的系统编程也是各不相同的，越加复杂的系统编程所达到的控制系统要求就越高。

结束语

PLC是专门为在工业环境中使用而设计的电子操作系统。一般情况下，它可以在没有保护手段的情况下正常运行。若工作环境过于苛刻或电磁干扰十分强烈的情况下，程序的运行就会出错，设备出现故障甚至影响整个系统。因此，PLC控制系统的稳定性和可靠性的提高势在必行。另外，在设计、安装和使用维护阶段，如何增强PLC控制系统的抗干扰能力也需多加注意。基于此，优化设计PLC自动化控制系统是相当重要的举措

参考文献

[1]张志权.探析PLC自动化控制系统的设计改良[J].现代经济信息，2015（15）：374.

[2]曲建平.地下矿山动力系统自动化控制研究与应用[D].西安建筑科技大学，2015.

[3]陈国力.地铁环控系统中PLC自动化控制系统的优化设计要求[J].电子制作，2015（04）：85.

[4]周佳欣.浅谈地铁环控系统中PLC自动化控制系统的优化设计[J].门窗，2014（07）：218.

（作者單位：1.济南职业学院电子工程学院；

2.济南职业学院电子工程学院）