通信技術(shù)在PLC自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用淺析

摘 要 隨著近些年信息化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的持續(xù)性發(fā)展，關(guān)于管理系統(tǒng)的研究持續(xù)深入，目前許多領(lǐng)域都已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了信息化改革。通信技術(shù)對于PLC自動化控制系統(tǒng)的影響十分顯著，其能夠直接影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效益。對此，為了更好地推動PLC自動化控制系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展，本文簡要分析了通信技術(shù)在該系統(tǒng)中的應(yīng)用，希望能夠?yàn)閺臉I(yè)者提供幫助。

關(guān)鍵詞 通信技術(shù);PLC自動化控制系統(tǒng);實(shí)踐應(yīng)用

引言

自動化控制技術(shù)本身帶有許多的技術(shù)性優(yōu)勢，在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用非常普遍，同時(shí)對于整個(gè)PLC自動化控制系統(tǒng)的運(yùn)行具備一定的推動作用。通信技術(shù)在PLC自動化控制系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用價(jià)值是多元化的，其不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)運(yùn)行效益的推動，同時(shí)還可以更好的降低人為因素的參與，更好的降低人為因素的負(fù)面影響。對此，探討PLC自動化控制系統(tǒng)中通信技術(shù)的應(yīng)用具備顯著實(shí)踐性價(jià)值。

1 PLC自動化控制系統(tǒng)和通信技術(shù)

PLC自動化控制系統(tǒng)屬于一種基于信息化技術(shù)的控制技術(shù)，同時(shí)也是控制系統(tǒng)當(dāng)中非常關(guān)鍵的工作環(huán)節(jié)。PLC自動化控制系統(tǒng)是否可以保持正常的運(yùn)行會直接決定整個(gè)生產(chǎn)、系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量、穩(wěn)定性以及效率，在現(xiàn)場運(yùn)行期間控制系統(tǒng)在出現(xiàn)問題時(shí)會導(dǎo)致各種設(shè)備停止運(yùn)行，例如泵和輥，從而直接阻礙生產(chǎn)工作的持續(xù)，形成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失與安全風(fēng)險(xiǎn)[1]。PLC自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用可以更加及時(shí)的實(shí)現(xiàn)故障風(fēng)險(xiǎn)的判斷，并借助組織運(yùn)行、檢修以及設(shè)計(jì)人員的綜合參與，按照PLC自動化控制系統(tǒng)的實(shí)際參數(shù)、位置等信息做好針對性的設(shè)計(jì)。PLC自動化控制系統(tǒng)中通信技術(shù)主要是通過選擇制造商的類型而決定具體的技術(shù)方式?？梢院敛豢鋸埖卣fPLC自動化控制系統(tǒng)中通信技術(shù)非常重要，是保障整個(gè)系統(tǒng)正常、穩(wěn)定、持續(xù)運(yùn)行的關(guān)鍵。

2 PLC自動化控制系統(tǒng)中通信技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐

2.1 PLC通信網(wǎng)絡(luò)

在目前的計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持之下，PLC通信網(wǎng)絡(luò)可以劃分為拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、分布距離、組成規(guī)模等不同的構(gòu)成因素[2]。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)分布的具體距離和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的特征劃分為互聯(lián)網(wǎng)、廣域網(wǎng)以及局域網(wǎng)。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以劃分為樹形、總線型、環(huán)形等不同類型，依據(jù)PLC網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成模型可以劃分為簡單網(wǎng)絡(luò)和多級的復(fù)雜性網(wǎng)絡(luò)。其中簡單網(wǎng)絡(luò)主要是以個(gè)人計(jì)算機(jī)為主，從站可以通過一臺或多個(gè)型號的PLC設(shè)備，構(gòu)建一個(gè)簡單的集散控制方式進(jìn)行處理，難度相對較低，個(gè)人計(jì)算機(jī)需要承擔(dān)操作站的任務(wù)，完成顯示、變成以及監(jiān)督等任務(wù)，同時(shí)還需要承擔(dān)相關(guān)的控制性任務(wù)。同時(shí)也可以直接將一臺PLC作為主站，并將其他的同類型PLC作為從站，這一種結(jié)構(gòu)需要配置相關(guān)的顯示器與打印機(jī)。多級復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)則是應(yīng)用于大型企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式，以工業(yè)企業(yè)而言，可以借助自動化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動化初步模型的建設(shè)，PLC產(chǎn)品本身存在差異性特征，所以自動化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)功能、層次會存在明顯的差異，但是制造商大多數(shù)都會以金字塔的結(jié)構(gòu)進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，地層屬于被控制的產(chǎn)品，中層屬于生產(chǎn)中的控制與優(yōu)化措施，而最后是上層控制管理設(shè)備。PLC網(wǎng)絡(luò)一般可以劃分為三級或四級網(wǎng)絡(luò)，在開發(fā)系統(tǒng)當(dāng)中借助互聯(lián)參考的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.2 通信協(xié)議

為了更好地保障通信的安全性與穩(wěn)定性，需要做好通信協(xié)議的設(shè)計(jì)與落實(shí)，并解決通信期間信息交互的相關(guān)問題，提高通信質(zhì)量。通信協(xié)議也可以簡單理解成為網(wǎng)絡(luò)通信的規(guī)程，也就是約定結(jié)合。在通信與信息傳輸?shù)膬身?xiàng)功能基礎(chǔ)上，可以實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)信息的識別與判斷，并完成信息數(shù)據(jù)的同步性處理，在出現(xiàn)錯(cuò)誤信息的同時(shí)及時(shí)進(jìn)行修正，并保障信息的可靠性與完整性。PLC網(wǎng)絡(luò)中通信協(xié)議一般是應(yīng)用通用或企業(yè)專用兩種類型。針對中層、底層的自動網(wǎng)絡(luò)、自網(wǎng)絡(luò)普遍是應(yīng)用企業(yè)專用通信協(xié)議方式，底層的子網(wǎng)絡(luò)需要承擔(dān)信息的交流與數(shù)據(jù)命令等任務(wù)，雖然涉及的信息量并不多，但是存在較高的實(shí)時(shí)性需求。對于企業(yè)的專用協(xié)議而言，求涉及物理層、鏈路層、應(yīng)用層，層數(shù)雖然不多但是傳輸?shù)男史浅８?。具體協(xié)議方面應(yīng)用USS、點(diǎn)對點(diǎn)接口以及PROFIBUS等不同協(xié)議方式。

2.3 信息檢錯(cuò)

在信息系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，系統(tǒng)本身應(yīng)當(dāng)帶有相關(guān)的檢錯(cuò)以及糾錯(cuò)的功能，但是這一功能的實(shí)現(xiàn)，就必然會涉及錯(cuò)誤代碼的控制能力，換而言之就是通信系統(tǒng)需要帶有一定的考核標(biāo)準(zhǔn)功能，在數(shù)據(jù)傳輸期間可以實(shí)現(xiàn)對信息的錯(cuò)誤鑒別與基礎(chǔ)處理。系統(tǒng)在識別到錯(cuò)誤信號之后可以通過糾正、去除等途徑進(jìn)行處理。常規(guī)的通信控制方式主要是以檢錯(cuò)為主，并應(yīng)用奇偶校驗(yàn)、方針碼等方式進(jìn)行檢錯(cuò)。對于高級的通信控制任務(wù)而言，可采用CRC方式進(jìn)行檢錯(cuò)，這一種檢錯(cuò)方式具備更高的自動化功能，檢錯(cuò)功能具備可靠性、準(zhǔn)確性以及低誤差等優(yōu)勢。另外，通信系統(tǒng)本身帶有開放性的特征，在現(xiàn)場總線的布置方面存在集中化的特征，所以在具體應(yīng)用中需要充分應(yīng)用可編程的控制器和數(shù)據(jù)傳遞的傳感器實(shí)現(xiàn)針對性管理，從而提高PLC自動化控制系統(tǒng)的運(yùn)行效益。

3 結(jié)束語

通信技術(shù)對于PLC自動化控制系統(tǒng)的影響非常突出，在具體應(yīng)用中具備許多的不可替代優(yōu)勢。但是，從具體的應(yīng)用角度來看，仍然存在許多的問題，例如產(chǎn)品數(shù)量比較多，但是品種的可選空間比較少，系統(tǒng)的規(guī)模相對較大的情況下集成難度會有明顯提高，再加上現(xiàn)場總線技術(shù)方面的不同標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致許多的管理人員都會面臨選擇性的問題。除此之外，通信協(xié)議之間的差異也會導(dǎo)致總線技術(shù)的應(yīng)用出現(xiàn)問題，此時(shí)總線之間很難實(shí)現(xiàn)無障礙的相互操作。對此，在今后應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步提高關(guān)于PLC自動化控制系統(tǒng)的研究，借助統(tǒng)一性、高效率、安全性的通信技術(shù)作為支持，更好的發(fā)現(xiàn)其中的缺陷與不足，提升PLC自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用綜合價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 焦銀存.電氣自動化設(shè)備中PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用分析[J].科學(xué)與信息化，2018，14（12）：233-234.

[2] 吳建龍，苗素云.基于PLC與MCGS的YL335B自動線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[C].中國職協(xié)2017年度優(yōu)秀科研成果獲獎.中國職協(xié)2017年度優(yōu)秀科研成果獲獎?wù)撐募ㄒ欢泉劊?北京：首鋼工學(xué)院，2018：19.

作者簡介

趙聰（1974-），男，云南省昆明市人;學(xué)歷：本科;現(xiàn)就職單位：云南機(jī)場集團(tuán)有限責(zé)任公司，研究方向：計(jì)算機(jī)編程，繼電保護(hù)，PLC。