工業(yè)自動化生產(chǎn)過程中PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計

陳曉玲 李楠 鄧媞

摘? 要：近些年微電子與計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，在很大程度上推動了PLC控制系統(tǒng)的進步與升級，使PLC控制系統(tǒng)在現(xiàn)代工業(yè)自動化生產(chǎn)中發(fā)揮著更為重要的作用。如果想不斷提升工業(yè)自動化生產(chǎn)中PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用價值，關(guān)鍵在于不斷優(yōu)化PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計方法，同時不斷加強該系統(tǒng)的綜合功能。該研究主要分析與探討了PLC控制系統(tǒng)在工業(yè)自動化生產(chǎn)中的具體設(shè)計方法，以期對工業(yè)自動化生產(chǎn)的有效展開提供理論借鑒。

關(guān)鍵詞：PLC控制系統(tǒng);工業(yè)自動化;設(shè)計方法

中圖分類號：TP273? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

PLC控制系統(tǒng)是指在工業(yè)控制領(lǐng)域有效應(yīng)用計算機技術(shù)的一款支柱性產(chǎn)品。近些年，微電子技術(shù)與計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，也在很大程度上推動了PLC控制系統(tǒng)的進步與升級，PLC控制系統(tǒng)更新?lián)Q代的速度不斷加快，系統(tǒng)功能也逐漸增強。現(xiàn)階段，PLC系統(tǒng)控制已在各機械生產(chǎn)控制中得到廣泛應(yīng)用。工業(yè)自動化生產(chǎn)中，在對控制系統(tǒng)具體方案予以明確時，首先需要考慮是否有應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)的必要問題。如果與以下情況的任一項相符合，就需要應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)：1）工業(yè)環(huán)境中對生產(chǎn)具有較高可靠性要求;2）系統(tǒng)需要較多的I/O點，且控制要求也較為復(fù)雜;3）系統(tǒng)工藝流程變化頻繁，必須經(jīng)常對輸入、輸出控制量進行及時調(diào)整;4）需要和相關(guān)設(shè)備通信聯(lián)網(wǎng);5）要求實現(xiàn)多項定時計數(shù)，或者要求更為復(fù)雜的算術(shù)與邏輯運算;6）相關(guān)系統(tǒng)體積比較小，需要在系統(tǒng)設(shè)備中嵌入控制系統(tǒng)設(shè)備。該研究主要分析與探討了PLC控制系統(tǒng)在工業(yè)自動化生產(chǎn)中的具體設(shè)計方法，以期可以工業(yè)自動化生產(chǎn)的有效展開提供理論借鑒。

1 PLC控制系統(tǒng)的界定

PLC控制系統(tǒng)是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的一個重要支撐，一方面有助于工業(yè)生產(chǎn)編程的順利完成，另一方面也有助于充分發(fā)揮存儲器的重要作用，有效存儲各類編入程序。而且PLC控制系統(tǒng)可以對工業(yè)自動化生產(chǎn)過程進行全面監(jiān)控，有效做好系統(tǒng)設(shè)備的邏輯運算工作，有效控制設(shè)備的運行動態(tài)和時間?，F(xiàn)階段，PLC控制系統(tǒng)的主要工作任務(wù)是有效輸入自動化設(shè)備中的數(shù)據(jù)采樣，再自動化整合處理采樣數(shù)據(jù)信息，并在自動化程序中編入采樣數(shù)據(jù)，最后實現(xiàn)控制系統(tǒng)的有效輸出。PLC控制系統(tǒng)運行與工業(yè)自動化生產(chǎn)中，相關(guān)工作人員應(yīng)嚴格遵循PLC控制系統(tǒng)實際操作流程，通過微電子與計算機技術(shù)嚴格掃描、收集以及整理工業(yè)生產(chǎn)信息，以確保邏輯運算結(jié)果的準確性，并檢驗運算數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)精準的存儲在RAM存儲器內(nèi)，最后實現(xiàn)自動化信息的輸出。計算機和微電子技術(shù)是PLC控制系統(tǒng)的2個核心技術(shù)，PLC控制系統(tǒng)主要包括功能模塊、電源、存儲器、接觸器以及通信模塊5個組成部分，具有高度的集成化、電子化、智能化以及自動化，可在很大程度上提高數(shù)據(jù)信息存儲和運算能力，使工業(yè)自動化生產(chǎn)質(zhì)量得到很大程度地提升。此外，PLC控制系統(tǒng)可有效復(fù)制工業(yè)生產(chǎn)過程，通過對虛擬模型的構(gòu)建，實現(xiàn)工業(yè)自動化生產(chǎn)信息的有效合成，從而滿足企業(yè)對生產(chǎn)自動化的要求。

2 PLC控制系統(tǒng)在工業(yè)自動化生產(chǎn)中的設(shè)計方法

2.1 順應(yīng)工業(yè)自動化生產(chǎn)發(fā)展趨勢

就工業(yè)發(fā)展角度分析，現(xiàn)階段PLC控制系統(tǒng)能夠有效支撐工業(yè)自動化生產(chǎn)，有效滿足企業(yè)的生產(chǎn)需求，且PLC控制系統(tǒng)可幫助工作人員在線檢測產(chǎn)品質(zhì)量，對設(shè)備生產(chǎn)流程進行嚴格控制，保證產(chǎn)品質(zhì)量精準度。與工業(yè)自動化生產(chǎn)發(fā)展趨勢相適應(yīng)，全面優(yōu)化PLC控制系統(tǒng)設(shè)計方法，應(yīng)該注重與企業(yè)生產(chǎn)要求相結(jié)合，不斷提升該系統(tǒng)的信息監(jiān)控能力，全面監(jiān)控工業(yè)自動化生產(chǎn)。

2.2 PLC控制系統(tǒng)安裝位置精準定位

在PLC控制系統(tǒng)機型的選擇方面，應(yīng)該充分考慮到PLC控制要求、工藝流程、程序難易程度以及應(yīng)用場合等，尤其是在對PLC控制系統(tǒng)進行安裝時，必須做到高度精準化。對PLC控制系統(tǒng)安裝位置的科學(xué)、精準定位，有助于避免控制屏與電氣干擾現(xiàn)象的發(fā)生。PLC控制系統(tǒng)的安裝應(yīng)嚴格遵循安裝規(guī)則，并為其配備封閉式防塵箱，垂直安裝過程中應(yīng)準確把握空氣流動限度，防止設(shè)備中進入雜物。

2.3 全面優(yōu)化PLC控制系統(tǒng)安裝環(huán)境

如果想充分發(fā)揮PLC控制系統(tǒng)的重要作用，重點在于不斷優(yōu)化PLC控制系統(tǒng)安裝環(huán)境，避免在強磁場與電場中安裝PLC控制系統(tǒng)。避免將該系統(tǒng)安裝在陽光直射或震動頻繁區(qū)域，最佳安裝環(huán)境為濕度35%～85%，溫度為0 %～55 ℃。此外，應(yīng)為該系統(tǒng)配置防水防塵結(jié)構(gòu)層，同時垂直安裝CPU和擴展單元。

2.4 有效處理PLC控制系統(tǒng)干擾因素

PLC控制系統(tǒng)安裝前，應(yīng)對周邊環(huán)境感染系數(shù)進行嚴密考察，以抵御周邊的高頻電壓與電波干擾、電磁接觸器干擾、輸入信號干擾以及接地干擾，并將外接穩(wěn)壓器、隔離變壓器、獨立接地設(shè)備以及裝濾波器等安裝在PLC控制系統(tǒng)中，以有效降低周邊干擾系數(shù)。

2.5 多重控制PLC控制系統(tǒng)

在工業(yè)自動化生產(chǎn)中，從多層面控制PLC控制系統(tǒng)的關(guān)鍵在于強化PLC控制系統(tǒng)的過程控制、通信控制、運行控制、安全回路控制以及開關(guān)量邏輯控制，其中對PLC控制系統(tǒng)過程控制方面，應(yīng)該與工業(yè)自動化生產(chǎn)安全要素和工藝相結(jié)合，充分發(fā)揮過程控制開關(guān)的重要作用，并對自動化生產(chǎn)機械設(shè)備展開有效定位、定時控制。對PLC控制系統(tǒng)的技術(shù)運行控制方面，應(yīng)該先實現(xiàn)動作信號的輸入或輸出，保證系統(tǒng)供電線路有規(guī)定位置和時間，并通過自動化原理實現(xiàn)運行控制的目的。對PLC控制系統(tǒng)通信控制方面，需要通過微電子技術(shù)、計算機技術(shù)以及RAM存儲器完成信息傳遞目標，對工業(yè)自動化生產(chǎn)設(shè)備實際運行情況進行全面了解與控制，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)控制技術(shù)與信息通信技術(shù)的全面結(jié)合，同時創(chuàng)建工業(yè)自動化數(shù)據(jù)庫與生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)，以實現(xiàn)通信控制的全面強化。對PLC控制系統(tǒng)開關(guān)量邏輯控制方面，需要對工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)進行不斷完善，全面復(fù)制以往的控制系統(tǒng)，通過模擬程序取代以往的機電系統(tǒng)，由此可確保控制系統(tǒng)的安全運轉(zhuǎn)，使繼電器邏輯功能得到不斷強化。對PLC控制系統(tǒng)安全回路控制方面，應(yīng)該重視生產(chǎn)設(shè)備供電系統(tǒng)控制設(shè)備的全面優(yōu)化，并在各臺設(shè)備中配備多個開關(guān)，達到多點控制的目的。除此之外，應(yīng)該配備主令電器，保證控制系統(tǒng)操作簡便、質(zhì)量優(yōu)越以及控制范圍廣。除此之外，應(yīng)該保證PLC控制系統(tǒng)回路開關(guān)可及時啟動或關(guān)閉設(shè)備，同時有效控制設(shè)備的互縮、正反轉(zhuǎn)以及變速等工作，以使PLC控制系統(tǒng)綜合性能得到不斷提升。

2.6 優(yōu)化軟件編程系統(tǒng)

如果想優(yōu)化工業(yè)自動化生產(chǎn)中對PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用效果，應(yīng)充分利用計算機技術(shù)，同時不斷優(yōu)化PLC軟件編制系統(tǒng)，應(yīng)該通過現(xiàn)代圖形編程器或軟件包編程繪制梯形圖，再實施軟件系統(tǒng)編程，完成系統(tǒng)編程之后，調(diào)試程序，由此能夠在很大程度上提升軟件編程精準度。

3 結(jié)語

總而言之，目前工業(yè)自動化生產(chǎn)中已經(jīng)廣泛應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)，為企業(yè)生產(chǎn)自動化的實現(xiàn)提供了關(guān)鍵支撐，所以如果想不斷提升工業(yè)自動化生產(chǎn)中PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用價值，關(guān)鍵在于不斷優(yōu)化PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計方法，同時不斷加強該系統(tǒng)的綜合功能，從而充分實現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)的價值。

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