試分析PLC技術基礎上的自動化控制系統(tǒng)的配置及組態(tài)

殷志華

摘要：隨著科學技術的不斷發(fā)展，自動化控制系統(tǒng)廣泛應用于各個領域，人們開始高度重視自動化控制系統(tǒng)的研究。在一般情況下，自動化控制系統(tǒng)可以分為控制端和執(zhí)行端兩個部分，由自動化控制系統(tǒng)中的計算機實現(xiàn)這兩個部分的功能，而控制端與其他外界端之間的連接則依靠光通信的方式進行。

關鍵詞：PLC技術；自動化控制系統(tǒng)；配置；組態(tài)

1.PLC技術概述

PLC是由控制技術與繼電器技術相結合而研究開發(fā)的可編程控制技術，其基本組成結構與計算機系統(tǒng)的組成結構十分相似，主要包括處理器、存儲設備、接口、電源等（如圖1所示）。并且，PLC中還包含編程設備與編程軟件。其中，編程設備能夠編輯及調(diào)試程序、監(jiān)控PLC的參數(shù)狀態(tài)等；編程軟件可以讓用戶借助計算機的聯(lián)機模式共享編程、實現(xiàn)系統(tǒng)仿真等。

PLC的工作流程由中央處理器CPU監(jiān)控，整個工作流程為：首先，接通電源，PLC進行初始化處理，然后將PLC內(nèi)部的所有部件進行清零處理，并且Resert復位所有定時器。同時，PLC將自動進行周期性診斷，主要診斷部件有電源、電路、程序等；當PLC自行診斷結束之后，進入掃描階段，與其他設備之間實現(xiàn)信息交互，并且檢查其與外界設備之間的連接情況，以保證在掃描階段，PLC與外界設備之間的信息交互能順利完成。然后，啟動用戶程序，依舊利用掃描防止按序執(zhí)行某條語句，并且將執(zhí)行結果進行保存；當PLC將輸入和輸出方面的信息處理完畢之后，要將執(zhí)行結果存入相對應的映像區(qū)域，并同時傳輸?shù)酵獠康谋豢卦O備。PLC在循環(huán)掃描的過程中，要不斷完成以上的工作流程，一直到機器停止才會終止。

2.PLC技術基礎上的自動化控制的配置研究

2.1PLC自動化控制系統(tǒng)配置原則

PLC自動化控制系統(tǒng)的基本配置原則是由粗至細，也就是指當完成某一配置操作之后，可以重復進行配置，并且不斷更新完善。具體的配置原則包括可繼承與可發(fā)展的基本原則、完整性原則、經(jīng)濟可行性原則。在選擇產(chǎn)品和對應機型時要借助類比法進行確定，然后按照可繼承、可發(fā)展的基本原則選擇產(chǎn)品；在計算模塊數(shù)時要按照完整性原則全面考慮備份的相關設置，保證系統(tǒng)的可靠性；PLC自動化控制系統(tǒng)需要投入大量的經(jīng)費，因此在選擇配置方案時需要嚴格遵循經(jīng)濟可行性原則，如有必要可以選擇進行實物測試，進一步修正處理配置方案。

2.2PLC自動化控制系統(tǒng)配置方法

（1）輸入點與輸出點配置方法

在配置PLC自動化控制系統(tǒng)的輸入點時可以按照 式；在配置其輸出點時可以按照 式。

（2）模塊數(shù)配置方法

將PLC自動化控制系統(tǒng)的輸入點和輸出點配置好后，才能對系統(tǒng)的模塊數(shù)進行配置。首先要明確系統(tǒng)的模塊，然后針對輸入點確定電壓是交流電還是直流電，并查看電壓信號之間是否具備相應的隔離條件，接著針對輸出點確定具體的輸出模式。在確定模塊數(shù)之后，選擇合適的槽位并確定與其相對應的機架數(shù)。

（3）通訊網(wǎng)絡配置方法

在配置PLC自動化控制系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡時需要設計到多種地位位置的控制裝置，并且借助網(wǎng)絡通訊功能連接介質(zhì)和傳遞信息，實現(xiàn)設備、PLC與管理層之間的信息傳遞。

2.3公用PLC自動化控制系統(tǒng)的配置方法

配置公用PLC自動化控制系統(tǒng)時需要安裝較多的控制設備，并且安裝點較為分散，按照經(jīng)濟可行性原則進行考慮，公用PLC自動化控制系統(tǒng)在配置時可以選擇遠程終端柜和操作平臺各兩個。首先將一個遠程終端柜安裝在液壓站，對相關設備進行檢測處理，另一個遠程終端柜則安裝在切割站，對相關設備進行控制處理。然后通過DNB模塊，實現(xiàn)PLC編輯器在整個過程中的數(shù)值讀取和反饋工作。

公用PLC自動化控制系統(tǒng)的輸出輸入柜可以采用分布式的連接布局，減少拉線和安裝等相關環(huán)節(jié)的費用，能夠有效提升系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。并且，利用PLC系統(tǒng)對變頻設備的控制，可以只用一根電纜完成連接，簡化變頻設備的連接結構，大大減少了變頻設備的故障發(fā)生機率。

3.PLC技術基礎上的自動化控制的組態(tài)分析

3.1基本內(nèi)容

組態(tài)是安裝中央處理器、模塊、電源等器件，并對模塊參數(shù)進行設置并修改的過程。如果用戶要求修改，則應將主站與外設連接，或?qū)W(wǎng)絡通訊進行相關設置，這時就應進行組態(tài)操作。在PLC自動化系統(tǒng)中，機架的配置要遵循相關規(guī)范，對安裝電源、中央處理器、接口模塊等設備的槽位進行合理確定。

3.2分析模塊組態(tài)參數(shù)

模塊的名稱、機架安排號、組態(tài)模式等都包含在模塊組態(tài)的參數(shù)當中，PLC自動化控制系統(tǒng)的組態(tài)要針對模擬信號的I/O，嚴格按照被測量的數(shù)值進行處理，標定相關的重要參數(shù)。若標定的參數(shù)正確，則相關器件將根據(jù)一定的比例對模塊數(shù)值進行轉(zhuǎn)換，從而實現(xiàn)器件上限與下限之間的轉(zhuǎn)化；若器件的過濾時間設置恰當，那么PLC系統(tǒng)的CPU就能在系統(tǒng)進入周期性的循環(huán)掃描之前獲得與模塊數(shù)量相對應的參數(shù)值，并將輸入?yún)?shù)值作為系統(tǒng)采樣的平均值若PLC系統(tǒng)并沒有設置相關過濾參數(shù)，則CPU就不能在系統(tǒng)進入周期性的循環(huán)掃描前獲得與模塊數(shù)量相對應的輸入?yún)?shù)值，而是在用戶訪問通道時，在操作過程中取得當前輸入?yún)?shù)值。

4.結束語

綜上所述，PLC自動化控制系統(tǒng)具有靈活性和穩(wěn)定性，以及調(diào)節(jié)、通訊、聯(lián)網(wǎng)等功能，完全可以替代一些繼電系統(tǒng)，進一步提高工作效率，為生產(chǎn)帶來更大的效益，因此，PLC技術得到了人們的高度重視，廣泛應用于柔性制造系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)、運動控制系統(tǒng)等。

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