通信技術(shù)在PLC門動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

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

中圖法分類號：TP11 文獻標(biāo)識碼：A

1概述

1.1

通信技術(shù)通信技術(shù)通常也被稱為通信工程，是信息時代背景下應(yīng)用于電子工程中的常見副屬性學(xué)科，能夠有效解決信息通信過程中信息處理和傳遞的問題。尤其是隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的升級，以計算機系統(tǒng)為載體，生成的全新通信系統(tǒng)已然成型，甚至逐漸朝著自動化和智能化方向發(fā)展，使整個工業(yè)領(lǐng)域中的通信系統(tǒng)迎來了全新的發(fā)展歷程。將全新的自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用于通信行業(yè)中，可以將通信功能和自動化控制功能有機結(jié)合，推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和融合。

1.2PLC自動化控制系統(tǒng)

在當(dāng)前的工業(yè)領(lǐng)域，PLC自動化控制系統(tǒng)是控制系統(tǒng)中相對常見的裝置，其運行質(zhì)量將直接影響整個企業(yè)的生產(chǎn)加工效率。在確保自動化控制系統(tǒng)良好運行的過程中，要求技術(shù)人員能夠按照相應(yīng)的編程對系統(tǒng)加以可靠的檢查，然后根據(jù)企業(yè)或客戶的實際需求，對PLC自動化控制系統(tǒng)中的信息和數(shù)據(jù)加以調(diào)整，標(biāo)記自動化技術(shù)。在最開始發(fā)展的階段，數(shù)據(jù)信息的調(diào)整一般以人為調(diào)整為主。但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前的PLC自動化控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)和信息已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)智能化、自動化的調(diào)節(jié)。因為系統(tǒng)中的中央處理器不僅能夠滿足不同系統(tǒng)接口的多樣化需求，同時還可以根據(jù)前期參數(shù)的輸入需要和比例來優(yōu)化配置現(xiàn)場總線，所以控制系統(tǒng)的自動化應(yīng)用效率得以提升。

2通信技術(shù)在PLC自動化控制系統(tǒng)中應(yīng)用的特點和意義

2.1特點

首先，其具有操作簡潔且功能全面的特點。在工業(yè)加工領(lǐng)域中，PLC自動化控制技術(shù)在與實際線路連接的時候，采用梯形圖語言，不僅直觀形象，而且還便于技術(shù)人員操作。與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)相比，該技術(shù)開放性強、靈活性大，而且在價格方面也具有一定的優(yōu)勢，能夠真正促進人機界面、通信網(wǎng)絡(luò)和自動化控制系統(tǒng)的多項結(jié)合，降低操作難度。尤其是隨著近年來科學(xué)技術(shù)的逐漸發(fā)展，PLC自動化控制技術(shù)也迎來了廣泛的發(fā)展機遇，能夠為各領(lǐng)域的系統(tǒng)運算和數(shù)據(jù)規(guī)?；壧峁┹o助。因為PLC自動化控制技術(shù)本身就具有數(shù)字模擬量的輸入輸出、自動檢測、數(shù)據(jù)記錄以及順序調(diào)控、邏輯運算等強大的功能，適用性相對良好。

其次，其具有易于維護、方便改造的特點。當(dāng)前，PLC自動化控制技術(shù)采用的是存儲邏輯，原有的連接邏輯逐漸被取代，這可以減少裝置與外部設(shè)備之間的連接量，同時也能夠節(jié)省系統(tǒng)設(shè)計和改造的時間。在簡化系統(tǒng)調(diào)控流程和維護工作的同時，PLC自動化控制系統(tǒng)還能夠依照自身存在的故障類型進行自動化改造和升級，使程序變得更加簡單，易于應(yīng)用。

最后，其具有能耗少且安全性能高的特性。PLC自動化模塊體積小、重量輕，運行時耗費的能量相對較低，而且市面上常見的PLC自動化控制裝置一般是即插即用型，在與其他設(shè)備連接的時候也相對容易和簡單，可以在短時間內(nèi)實現(xiàn)機電一體化的裝置控制。而為了便于使用，在生產(chǎn)新型PLC自動化控制裝置的時候，技術(shù)人員還在模塊之間安裝了故障指示系統(tǒng)，便于用戶或操作人員監(jiān)視系統(tǒng)故障，及時處理問題。除此之外，PLC自動化控制技術(shù)的抗干擾能力強，安全性能較高，因為PLC自動化控制系統(tǒng)的輸入輸出通道一般采用光電隔離的形式，可以減少外部要素對系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾，阻斷各類形式的濾波，并為主系統(tǒng)提供相應(yīng)的線路和電源，安全性能和安全價值都相對較高。

2.2意義

首先，能夠生成相對較為簡單的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。簡單網(wǎng)絡(luò)就是信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的個人計算機。將通信技術(shù)有效應(yīng)用于PLC自動化控制系統(tǒng)中，能夠生成以PLC自動化控制裝置為核心的簡單網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。PLC自動化控制裝置作為執(zhí)行裝置，能夠通過計算機來完成簡單的系統(tǒng)編程和數(shù)據(jù)操作等。甚至在一些大型應(yīng)用中，以一臺PLC自動化控制裝置作為主站，能夠同時命令多臺計算機進行輔助。但需要注意的是，如果將PLC自動化控制裝置作為主站，需要配備一些匹配度高的配套設(shè)備，否則操作將失效。

其次，能夠設(shè)置多級復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)多級復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，主要應(yīng)用于一些大型企業(yè)或加工工廠中，因為市面上PLC自動化控制裝置所產(chǎn)生的效果并不確定。尤其是功能和系統(tǒng)中的層級結(jié)構(gòu)本身存在差異，例如一些制造商在生產(chǎn)PLC自動化控制裝置時，會將其分為多個層級。其中，上等層級主要對企業(yè)的生產(chǎn)情況和工廠的加工情況進行總體科學(xué)控制;中等層級是企業(yè)在生產(chǎn)加工時，對一些特殊情況加以改良;最低層級則是對生產(chǎn)現(xiàn)場的各類小故障加以優(yōu)化。因為大型企業(yè)和大型工廠內(nèi)部在運行的時候，本身涉及的部門相對較多，想要確保企業(yè)或工廠順利運行，就應(yīng)該利用這種多級復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，依托PLC自動化控制裝置實現(xiàn)多級一優(yōu)化控制，從而使各個部門都能夠在信息互通和技術(shù)對接的情況下有效發(fā)揮功能。

最后，能夠?qū)崿F(xiàn)對虛擬量進行集中控制的目的。將通信技術(shù)有效應(yīng)用于PLC自動化控制系統(tǒng)中，可以優(yōu)化系統(tǒng)模塊的組裝，使生產(chǎn)環(huán)節(jié)更加靈活。例如技術(shù)人員利用控制語句的形式，能夠?qū)ο到y(tǒng)中的儀表設(shè)備進行實時在線監(jiān)控，便于實現(xiàn)對虛擬量的集中控制。除此之外，在通信技術(shù)的輔助下，PLC自動化控制裝置還能夠及時檢驗系統(tǒng)邏輯錯誤，并針對每個設(shè)備的應(yīng)用現(xiàn)狀，實施自助化調(diào)節(jié)和故障預(yù)警。因為一旦某類設(shè)備出現(xiàn)了故障，系統(tǒng)的信號邏輯便會受到破壞，發(fā)出自動警報信號或故障聲音，便于技術(shù)人員處理和整改，從而確保能夠有效且及時地獲取數(shù)據(jù)信息。

3當(dāng)前通信技術(shù)在PLC自動化控制系統(tǒng)中應(yīng)用的問題

3.1通信協(xié)議不一致

將通信技術(shù)應(yīng)用于PLC自動化控制系統(tǒng)中，通信協(xié)議無法達成一致是關(guān)鍵性問題。這種不一致性使得企業(yè)或工廠各個部門無法切實有效地溝通問題、交流技術(shù)。例如在最底層網(wǎng)絡(luò)和中層網(wǎng)絡(luò)之間會由于通信協(xié)議的不一致，出現(xiàn)溝通時間差，無法確保信息技術(shù)交流的時效性和可靠性。而部分企業(yè)在使用通信協(xié)議的過程中，會依托USS協(xié)議和點對點接口協(xié)議等多樣化的協(xié)議類型。如果各部門之間所使用的協(xié)議類型不同，其特點也會具有差異性，導(dǎo)致彼此之間的信息溝通存在障礙，阻礙企業(yè)或工廠的正常發(fā)展和運行。

3.2無法有效適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)

為了讓通信技術(shù)在PLC自動化系統(tǒng)中進行有效應(yīng)用，通常依托集散控制系統(tǒng)為輔助，該系統(tǒng)操作起來相對簡單，操作流程也并不復(fù)雜。但是在應(yīng)對大型企業(yè)運行或大型工廠制備的時候，由于通信數(shù)量較大，會使得PLC自動化系統(tǒng)以及輔助的集散控制系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓的問題，無法確保企業(yè)之間信息的互通，最終產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量也難以過關(guān)。

4通信技術(shù)在PLC自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

4.1促進PROFIBUS技術(shù)的有效應(yīng)用

PROFIBUS技術(shù)由三大部分構(gòu)成，即FMS、PA和DP。其中FMS部分一般被應(yīng)用于大型生產(chǎn)車間以及大規(guī)模企業(yè)中，其工作內(nèi)容就是進行大量的圖文轉(zhuǎn)換以及技術(shù)轉(zhuǎn)換等。該技術(shù)能夠?qū)Ω鲉挝?、各部門之間的圖文內(nèi)容進行統(tǒng)一地規(guī)范和管理，一方面解決了由于通信協(xié)議不統(tǒng)一所造成的阻礙問題：另一方面也使企業(yè)、工廠各部門之間的信息往來更通暢，提高了信息資源的利用效率。而DP在很大程度上就是PROFIBUS技術(shù)的替換詞，能夠提高企業(yè)的生產(chǎn)效率以及車間的生產(chǎn)水準(zhǔn)。在實際應(yīng)用的時候，DP可以針對生產(chǎn)現(xiàn)場的各類信息采取一系列的傳輸和疏導(dǎo)工作，甚至能夠建立相應(yīng)的通信系統(tǒng)，供企業(yè)傳遞信息，確保提高車間的生產(chǎn)效率。

4.2提升現(xiàn)場總線的一致性

基于當(dāng)前大型企業(yè)的發(fā)展歷程，現(xiàn)場總線技術(shù)的推廣和應(yīng)用在很大程度上解決了企業(yè)以往管理方面的難題，并且在促進技術(shù)升級的情況下，也推動了企業(yè)的長足發(fā)展。但是，當(dāng)前由于技術(shù)水準(zhǔn)不過關(guān)，導(dǎo)致企業(yè)或車間在生產(chǎn)的實踐中，現(xiàn)場總線技術(shù)規(guī)格的差異性相對較大，再加上總線技術(shù)本身就沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，很大程度上限制了企業(yè)的長足進步。

因此要求相關(guān)單位能夠?qū)ΜF(xiàn)場總線技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定進行統(tǒng)一，使企業(yè)在信息互通的時候能夠確保內(nèi)容的真實性。尤其是在將通信技術(shù)應(yīng)用于PLC自動化控制系統(tǒng)的實踐中，也應(yīng)該確?，F(xiàn)場總線技術(shù)的高水準(zhǔn)和統(tǒng)一性，使企業(yè)在生產(chǎn)加工的時候只要走正規(guī)程序，便能確保產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，推動企業(yè)的長足進步。

4.3進一步提高信息糾錯能力

對于信息通信技術(shù)而言，其本身在發(fā)展的過程中，由于技術(shù)的加持，具有自動化控制功能，能夠基于故障視角有效鑒別和糾正錯誤。尤其是在數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)膶嵺`中，由于系統(tǒng)的誤差或人為失誤，可能會傳遞大量錯誤的信息。如果沒有將這些錯誤信息有效地甄別或校驗出來，勢必會影響系統(tǒng)的運行效率，甚至給企業(yè)或車間造成一定的損失。因此，PLC自動化控制技術(shù)在與通信技術(shù)融合發(fā)展的過程中，需要構(gòu)建強大的信息糾錯能力，使自動化系統(tǒng)可以及時發(fā)現(xiàn)錯誤并對其有效糾正。當(dāng)前，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，通信系統(tǒng)中常用來糾錯的技術(shù)和系統(tǒng)類型相對較多，包括方陣碼、奇偶檢驗矩陣等。特別是對于一些復(fù)雜的情況和不易發(fā)現(xiàn)的錯誤，會使用CRC來進行糾錯。但無論是哪種技術(shù)或糾錯系統(tǒng)，都存在相應(yīng)的漏洞。因此，未來通信技術(shù)應(yīng)用于PLC自動化控制系統(tǒng)中的時候，需要進一步強化PLC自動化控制裝置或系統(tǒng)的糾錯能力，依托更先進的技術(shù)開發(fā)糾錯和改進編制，從而提高數(shù)據(jù)信息傳遞過程中的糾錯能力。

5結(jié)束語

通信技術(shù)在PLC自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，不僅能夠生成簡單的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及多級復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，同時還可以對虛擬量進行集中控制。因此在實踐中，要求技術(shù)人員能夠進一步提高通信技術(shù)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，促進PROFIBUS技術(shù)的有效應(yīng)用，并提升現(xiàn)場總線的一致性，優(yōu)化信息的糾錯能力，將通信技術(shù)與PLC自動化控制系統(tǒng)有機地結(jié)合在一起，為整個工業(yè)行業(yè)的持續(xù)發(fā)展奠定堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

作者簡介：

張鈞衡（1983—），本科，中級工程師，研究方向：通信工程。