工业自动化生产过程中PLC控制系统的设计

陈晓玲 李楠 邓媞

摘  要：近些年微电子与计算机技术的迅猛发展，在很大程度上推动了PLC控制系统的进步与升级，使PLC控制系统在现代工业自动化生产中发挥着更为重要的作用。如果想不断提升工业自动化生产中PLC控制系统的应用价值，关键在于不断优化PLC控制系统的设计方法，同时不断加强该系统的综合功能。该研究主要分析与探讨了PLC控制系统在工业自动化生产中的具体设计方法，以期对工业自动化生产的有效展开提供理论借鉴。

关键词：PLC控制系统;工业自动化;设计方法

中图分类号：TP273              文献标志码：A

PLC控制系统是指在工业控制领域有效应用计算机技术的一款支柱性产品。近些年，微电子技术与计算机技术的不断发展，也在很大程度上推动了PLC控制系统的进步与升级，PLC控制系统更新换代的速度不断加快，系统功能也逐渐增强。现阶段，PLC系统控制已在各機械生产控制中得到广泛应用。工业自动化生产中，在对控制系统具体方案予以明确时，首先需要考虑是否有应用PLC控制系统的必要问题。如果与以下情况的任一项相符合，就需要应用PLC控制系统：1）工业环境中对生产具有较高可靠性要求;2）系统需要较多的I/O点，且控制要求也较为复杂;3）系统工艺流程变化频繁，必须经常对输入、输出控制量进行及时调整;4）需要和相关设备通信联网;5）要求实现多项定时计数，或者要求更为复杂的算术与逻辑运算;6）相关系统体积比较小，需要在系统设备中嵌入控制系统设备。该研究主要分析与探讨了PLC控制系统在工业自动化生产中的具体设计方法，以期可以工业自动化生产的有效展开提供理论借鉴。

1 PLC控制系统的界定

PLC控制系统是现代化工业生产的一个重要支撑，一方面有助于工业生产编程的顺利完成，另一方面也有助于充分发挥存储器的重要作用，有效存储各类编入程序。而且PLC控制系统可以对工业自动化生产过程进行全面监控，有效做好系统设备的逻辑运算工作，有效控制设备的运行动态和时间。现阶段，PLC控制系统的主要工作任务是有效输入自动化设备中的数据采样，再自动化整合处理采样数据信息，并在自动化程序中编入采样数据，最后实现控制系统的有效输出。PLC控制系统运行与工业自动化生产中，相关工作人员应严格遵循PLC控制系统实际操作流程，通过微电子与计算机技术严格扫描、收集以及整理工业生产信息，以确保逻辑运算结果的准确性，并检验运算数据，保证数据精准的存储在RAM存储器内，最后实现自动化信息的输出。计算机和微电子技术是PLC控制系统的2个核心技术，PLC控制系统主要包括功能模块、电源、存储器、接触器以及通信模块5个组成部分，具有高度的集成化、电子化、智能化以及自动化，可在很大程度上提高数据信息存储和运算能力，使工业自动化生产质量得到很大程度地提升。此外，PLC控制系统可有效复制工业生产过程，通过对虚拟模型的构建，实现工业自动化生产信息的有效合成，从而满足企业对生产自动化的要求。

2 PLC控制系统在工业自动化生产中的设计方法

2.1 顺应工业自动化生产发展趋势

就工业发展角度分析，现阶段PLC控制系统能够有效支撑工业自动化生产，有效满足企业的生产需求，且PLC控制系统可帮助工作人员在线检测产品质量，对设备生产流程进行严格控制，保证产品质量精准度。与工业自动化生产发展趋势相适应，全面优化PLC控制系统设计方法，应该注重与企业生产要求相结合，不断提升该系统的信息监控能力，全面监控工业自动化生产。

2.2 PLC控制系统安装位置精准定位

在PLC控制系统机型的选择方面，应该充分考虑到PLC控制要求、工艺流程、程序难易程度以及应用场合等，尤其是在对PLC控制系统进行安装时，必须做到高度精准化。对PLC控制系统安装位置的科学、精准定位，有助于避免控制屏与电气干扰现象的发生。PLC控制系统的安装应严格遵循安装规则，并为其配备封闭式防尘箱，垂直安装过程中应准确把握空气流动限度，防止设备中进入杂物。

2.3 全面优化PLC控制系统安装环境

如果想充分发挥PLC控制系统的重要作用，重点在于不断优化PLC控制系统安装环境，避免在强磁场与电场中安装PLC控制系统。避免将该系统安装在阳光直射或震动频繁区域，最佳安装环境为湿度35%～85%，温度为0 %～55 ℃。此外，应为该系统配置防水防尘结构层，同时垂直安装CPU和扩展单元。

2.4 有效处理PLC控制系统干扰因素

PLC控制系统安装前，应对周边环境感染系数进行严密考察，以抵御周边的高频电压与电波干扰、电磁接触器干扰、输入信号干扰以及接地干扰，并将外接稳压器、隔离变压器、独立接地设备以及装滤波器等安装在PLC控制系统中，以有效降低周边干扰系数。

2.5 多重控制PLC控制系统

在工业自动化生产中，从多层面控制PLC控制系统的关键在于强化PLC控制系统的过程控制、通信控制、运行控制、安全回路控制以及开关量逻辑控制，其中对PLC控制系统过程控制方面，应该与工业自动化生产安全要素和工艺相结合，充分发挥过程控制开关的重要作用，并对自动化生产机械设备展开有效定位、定时控制。对PLC控制系统的技术运行控制方面，应该先实现动作信号的输入或输出，保证系统供电线路有规定位置和时间，并通过自动化原理实现运行控制的目的。对PLC控制系统通信控制方面，需要通过微电子技术、计算机技术以及RAM存储器完成信息传递目标，对工业自动化生产设备实际运行情况进行全面了解与控制，实现自动化生产控制技术与信息通信技术的全面结合，同时创建工业自动化数据库与生产网络，以实现通信控制的全面强化。对PLC控制系统开关量逻辑控制方面，需要对工业生产控制系统进行不断完善，全面复制以往的控制系统，通过模拟程序取代以往的机电系统，由此可确保控制系统的安全运转，使继电器逻辑功能得到不断强化。对PLC控制系统安全回路控制方面，应该重视生产设备供电系统控制设备的全面优化，并在各台设备中配备多个开关，达到多点控制的目的。除此之外，应该配备主令电器，保证控制系统操作简便、质量优越以及控制范围广。除此之外，应该保证PLC控制系统回路开关可及时启动或关闭设备，同时有效控制设备的互缩、正反转以及变速等工作，以使PLC控制系统综合性能得到不断提升。

2.6 优化软件编程系统

如果想优化工业自动化生产中对PLC控制系统的应用效果，应充分利用计算机技术，同时不断优化PLC软件编制系统，应该通过现代图形编程器或软件包编程绘制梯形图，再实施软件系统编程，完成系统编程之后，调试程序，由此能够在很大程度上提升软件编程精准度。

3 结语

总而言之，目前工业自动化生产中已经广泛应用PLC控制系统，为企业生产自动化的实现提供了关键支撑，所以如果想不断提升工业自动化生产中PLC控制系统的应用价值，关键在于不断优化PLC控制系统的设计方法，同时不断加强该系统的综合功能，从而充分实现PLC控制系统的价值。

参考文献

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