基于PLC的自動化控制系統的配置及組態分析

張榮輝

摘 要：隨著科技的快速發展，我國自動化控制的水平在不斷提高，各種控制技術也不斷涌現。PLC自動化控制技術不僅可減少人力、物力和財力的浪費，還可提高機械維修、養護的效率。以該技術設計的可簡單編程的控制系統，具有可靠性高、功能完備和適應性強等特點，已被廣泛運用到了大部分工業中。

關鍵詞：PLC；控制系統；組態分析；微型處理器

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.23.084

隨著信息技術的不斷發展，工作對自動化控制系統的要求也越來越高——不僅要易操作，還要具備數據準確、靈活性高、抗干擾能力強、適應性強等特點。

自動化控制系統在一般情況下分為兩部分，即系統的控制端和執行端。計算機可控制和執行自動控制系統控制端和執行端的功能。其中，執行端以光通信的互動連接得以實現，控制端與外界端口共同控制系統。本文主要分析基于PLC的自動化控制系統的配置和組態。

1 PLC的基本組成和工作流程

1.1 PLC的基本組成

繼電器技術與控制技術的結合產生了PLC，它是可編程控制的儀器，即一種微型處理器，并可成為工廠控制的終端系統。PLC的組成與計算機類似，PLC主要由電源、接口、存儲設備和處理器組成。此外，編程方面的軟件也包含在PLC系統中，PLC的設備編程是實現程序編寫和設備調試的重要的手段。因此，相關人員可觀察到PLC在編程時動態參數的狀態信息。

近年來，編程軟件成為了社會廣泛關注的熱點，PLC可為用戶提供軟件編程平臺，只需將PLC與計算機相連，便可共享編程和實現系統仿真。

1.2 PLC的工作流程

CPU監控著PLC的整個工作流程。PLC在供電的情況下可循環完成系統內部的業務。對于PLC的初始化，即對所有定時器和內部繼電器進行復位處理和清零操作；PLC會周期性地自我診斷，查看是否存在語法錯誤，進行自我診斷的部件有程序、電源和電路等；在PLC的掃面階段，主要檢查PLC與其他設備的連接狀態和設備信息，目的是保證設備間的信息傳遞能順利進行；在檢查完設備間的連接狀態和信息后，PLC會自動以掃描的方式執行程序中的語句命令，并保存執行結果；在信息輸入、輸出方面，PLC會將程序執行的結果輸送至相應的映像區和外部的被控設備。在上述運行中，PLC在不間斷地掃描，直至機器進入停止狀態。

2 PLC自動化控制系統的系統配置

2.1 PLC自動化控制系統的配置原則

“從粗到細”是PLC自動控制系統的基本原則。完成某一配置的操作后，重復操作并實時更新配置信息，不斷完善系統配置。在產品的選擇方面，不僅要選擇合適的機型，還要選擇具有可繼承、有發展潛力的產品；在運作方面，應保證系統的可靠性，備份相關的設置信息，遵循“完整性”的原則；在經濟方面，PLC自動控制系統必須遵循“經濟可行性”的原則，必要時可測試實物，進而調整系統配置。

2.2 PLC自動化控制系統的配制方法

2.3 PLC自動控制系統的模塊數

PLC自動控制系統的模塊數是在配置完PLC自動控制系統的輸入、輸出點后確定的。對于輸入點的配置，要確定輸入的電流是直流電還是交流電，且是否需要采取相應的隔離措施有效隔離電壓；對于輸出點的配置，要具備具體的輸出模式，半導體的輸出模式、繼電器的輸出模式和回路的輸出模式均與輸出點的輸出模式有一定的相關性。此外，在確定模塊數后，還要選擇合適的槽位，且確定對應的機架數。

3 PLC自動化控制系統的組態分析

3.1 基本內容

組態是PLC自動控制系統的模擬過程，主要用于PLC控制系統方案的修改。在PLC控制系統中，設備的安裝必須嚴格遵守相關規定，明確各個設備的安裝位置后按照組態標準添加模塊。

3.2 模塊組態的參數分析

機架的安排號、模塊名稱和組態的匹配均與模塊組態的參數有關，而信號類型、過濾時間和偏移數值都是通過模擬信號的輸入、輸出端口傳輸和標定的。為了使模塊能按照一定的比例實現期器件上、下限的轉換，需要設置一定的過濾時間，處理器通過掃描的方式獲取相應的輸入、輸出值，并取平均數。如果未按照相關規定過濾參數，則CPU就無法獲取參數。

4 結束語

PLC的自動控制系統可替代部分繼電系統，從而提高系統的靈活性和系統的穩定性，且具有聯網、調節的功能。因此，PLC控制系統將會得到更加廣泛的運用。

參考文獻

[1]陳偉漢.利用PLC實現生產自動化控制的對策[J].通訊世界，2014（06）：115-116.

〔編輯：張思楠〕

Abstract： With the rapid development of science and technology， the level of automation control in our country continues to improve， and various control techniques are emerging. PLC automation control technology not only can reduce the waste of human， material and financial resources， but also can improve the efficiency of mechanical maintenance and maintenance. The simple programming control system， which is designed by the technology， has the characteristics of high reliability， complete function and strong adaptability. It has been widely used in most industries.

Key words： PLC； control system； configuration analysis； micro processor