基于PLC自动化控制系统的通信技术探究

孙洋洋

摘要：基于PLC的自动化控制生产线，主要包括自动送料、物料加工、产品装配、定向输送、快速分拣五道工序。这些工序之间有着密切的逻辑关系，为保证前后两道工序紧密衔接，必须提高PLC的响应速率和控制水平。而通信系统通过影响信号传递速度，进而直接决定了PLC接收信号的时效。因此，要想提高工业自动化控制水平，必须要对PLC自动化控制系统的通信技术上进行创新、优化。

关键词：PLC;自动化控制系统;通信技术

1 可编程控制器

PLC自动化控制系统是基于PLC技术而构建的1种控制系统。PLC技术就是1种利用可编程逻辑控制器进行控制的技术，其可以对内部程序进行改变，并在一定用户的指令下对自动化系统进行控制。该技术可以进行相关逻辑运算。在逻辑运算后，系统会生成模拟控制量，进而控制相关机械设备的运转。与传统自动化控制技术相比，PLC技术进一步融合了微机技术和继电器技术，同时还对这2项技术进行了进一步的升级。PLC技术在实际应用中，系统接线更为简便安全，同时工作效率也更高、更安全。通常情况下PLC技术主要由计算处理CPU、数据储存器、电源系统、固定程序、通信模块以及处理模块等共同构成。此外，由于PLC可编程控制器以数字技术为基础，因此，其可以与网络数字技术相结合，实现生产中的信息化控制以及统一管理，这对于保证生产的稳定有序发挥了积极的作用。由此可见，PLC技术在现代工业化生产中是自动化控制的不二选择。PLC可编程控制器经过长时间的发展，已经具备了数据处理、联网以及运算等多种功能，形成了1种分级网络控制系统。这其中也有现代通信技术的身影。而当前的现场总线技术正是基于信息技术与PLC控制系统在工业企业生产各环节中的应用而发展形成的1种技术，其安裝在生产制造的相关设备、仪表和控制性的网站空间设备之间，用以连接各节点形成1个完整的网络与控制系统，而基于PLC的通信技术正是实现现场总线技术的基础。

2 基于PLC自动化控制系统的基本架构

早期的PLC自动化控制系统，采用线性控制模式，各模块按照物料加工顺序采用线性排列方式。虽然网络架构比较简单，但是存在诸多弊端，例如PLC指令需要逐级下达，导致末端环节指令响应的延迟问题十分严重，特别是在工业生产速度较快的情况下，经常会出现错误。而基于Profibus开放式现场总线标准的新型PLC自动化控制系统，在通信模式上则采用了垂直化控制方式，由终端控制设备（PLC）与现场分散的I/O设备之间直接完成信息传递，无论是信息传递的时效性，还是网络架构本身的稳定性，都得到了明显提升。

在该系统中：

（1）控制输送站采用的是S7-315-2DP控制器，发出控制命令后，前端的传动装置，通过直线运动的方式将机械手推动到制定位置，然后控制机械手抓取物料台上的产品。将产品提取起来之后，该控制器继续发送指令，控制机械手做定向移动，达到制定位置后再松开机械手，将产品放下，实现整个闭环操作。

（2）人机交互模块采用的是TP170B触摸屏，其功能包括两部分：其一是实时呈现系统运行状态，其二是监视整体现场控制设备对指令的响应情况。上述两个模块均属于系统主站，除此之外还包括若干功能性从站，例如控制送料站从站、控制加工站从站。一级主站与二级主站之间为令牌通信，主站与从站之间为主从通信。依托通信系统实现信息与指令的传递，实现了该系统的稳定运行与功能发挥。

3 PLC 技术在化工装置电气自动化控制中的应用

3.1 PLC 控制系统配置

将化工装置电气自动化控制融入 PLC 技术，工作人员首先要提升对控制系统配置情况的关注度，建立更加理想的自动化控制性能。此外，还要与化工装置自动化控制需求结合在一起。总体来说，在 PLC 控制系统配置过程中应把握好以下内容。

（1）电源模板应进行严格把关，确保电源和电压能够实现协调控制，尽可能避免电源故障。

（2）中央处理单元设计是整个 PLC 控制系统的核心，需要呈现出更强的运算和控制协调作用，确保PLC 处于有效运行状态。

（3）整个 PLC 控制系统运行时，需要重点围绕输入和输出接口的合理设置。使得相应接口能够呈现出更强稳定性，尤其在一些实时变化信息中，能够呈现出理想的采集和输出效果。对于PLC 控制系统底板和接口模板，同样需要进行有效设计，使得整个系统处于良好的运行状态。

3.2 PLC 技术在开关量控制中的应用

在整个化工装置自动化控制工作执行时，PLC 技术在开关量控制中的作用也显得格外明显，这也是现阶段化工装置运行中比较重要的控制任务要求。相关工作人员需要全面分析实际开关量控制中的 PLC 技术，实际作用要好于传统控制模式。尤其对于继电器设备应用，可以应用 PLC 技术替代，缩短控制间隔，使得化工装置自动化控制变得更加可靠。另外，在整个开关量控制中应用 PLC 技术，同样需要具备可靠性特点，降低出现问题的概率。根据实际信息进行探讨，将开关量控制在合理状态，提升反应准确度。

3.3 故障分析与处理

在化工装置自动化控制应用 PLC 技术，需要注重常见故障问题考量，避免故障影响后续化工装置稳定运行。现阶段，化工装置生产运行环境不是十分理想，自身运行比较复杂，容易引发更加严重的系统故障问题。更重要的是，电源系统方面出现的故障问题同样会引发严重后果。因此，PLC 控制系统维护人员除了全面把控各种常见故障内容之外，做好外界环境影响因素的全面分析。只有这样才能更好呈现出 PLC 技术运行效果。

结束语

通过上述分析可以发现基于PLC自动化控制系统的通信技术在现代社会已经取得巨大发展，现场总线通信方式的出现，更是为工业自动化增添了更强劲发展动力。在实践中，PROFIBUS通信技术的优势无疑更为突出，其能够完成工业现场更多操作的访问与控制。因此在新通信系统研究与应用中，不但要基于此项进行创新设计，更要采用多种故障诊断模式，以使其在现代工业自动化中发挥更大作用。

参考文献

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