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

周金華

摘要：隨著科技的發(fā)展，PLC 控制技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化中。PLC 控制技術(shù)能夠?qū)I(yè)生產(chǎn)的各個方面進行精準控制， 根據(jù)不同的使用需求進行相應(yīng)的邏輯編程設(shè)計，從而完成各行各業(yè)的生產(chǎn)要求，應(yīng)用范圍非常廣泛。本文淺析工業(yè)自動化生 產(chǎn)過程中 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計方法。

關(guān)鍵詞：PLC控制技術(shù)；工業(yè)自動化；方法

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）06-0250-01

引言

科學技術(shù)的快速發(fā)展，促進了工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)以及流程的進一步

優(yōu)化，大大的提高了工業(yè)生產(chǎn)效率，在產(chǎn)品的精度方面控制的更加 準確。PLC 裝置是一種新型自動化控制裝置，在裝置中存儲預(yù)先編 制好的程序后，在工業(yè)生產(chǎn)中就可執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時 等操作，由于自身具有諸多優(yōu)點，所以在工業(yè)生產(chǎn)自動化控制中得 到了廣泛的應(yīng)用，有利于促進工業(yè)生產(chǎn)自動化控制水平的提升。

1PLC 技術(shù)概述

PLC，即可編程控制器，是一種適用于工業(yè)生產(chǎn)的式子運算電子

系統(tǒng)。PLC 控制技術(shù)集合了計算機系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、集中自動化控 制系統(tǒng)的優(yōu)點，能夠統(tǒng)籌調(diào)控工業(yè)生產(chǎn)的各類復(fù)雜機械，以完成自 動化工業(yè)生產(chǎn)工作。PLC 控制技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)這些生產(chǎn)目標，不僅是 因為其能夠與工業(yè)生產(chǎn)總線完美融合，還可以實現(xiàn)信息協(xié)議的統(tǒng)一 化，具有更高的信息傳遞效率，更是因為編程的方便快捷，讓編程 設(shè)計被極大地簡化，降低了編程設(shè)計的工作量。PLC 控制技術(shù)是工 業(yè)生產(chǎn)各階段相互配合的一種體現(xiàn)，各階段間協(xié)調(diào)一致才可以達到 自動化生產(chǎn)的結(jié)果。PLC 控制技術(shù)一般可以分為信息采集、程序執(zhí) 行和輸出結(jié)果三個階段，PLC 可以連接生產(chǎn)設(shè)備采集生產(chǎn)信息，并 集合匯總到中央處理器，中央處理器根據(jù)事先做好的編程對采集到 的信息進行處理，經(jīng)過一定的程序后得出結(jié)果，然后將結(jié)果輸出給 各生產(chǎn)機械，最后生產(chǎn)機械根據(jù)結(jié)果執(zhí)行生產(chǎn)任務(wù)，從而實現(xiàn)工業(yè) 生產(chǎn)的自動化。

2PLC 控制技術(shù)在工業(yè)自動化中的應(yīng)用

2.1順序控制

在單一工藝的應(yīng)用過程控制中運用 PLC 控制技術(shù)，可以將通信

模塊和信息模塊有效聯(lián)合起來，使得項目生產(chǎn)全過程的協(xié)調(diào)控制得 到強化。而運用現(xiàn)代化 PLC 控制技術(shù)的自動化系統(tǒng)中具備遠程站、 主站層、現(xiàn)場傳感器等，通信總線可以有效連接主站層和遠程站， 二次電纜將。

2.2開關(guān)量控制

當進行開關(guān)量邏輯控制時，此項環(huán)節(jié)同時也是 PLC 控制技術(shù)應(yīng)

用比較廣泛領(lǐng)域。在進行 PLC 系統(tǒng)的分析發(fā)現(xiàn)，因其設(shè)置和 AND 或 OR 等相關(guān)邏輯指令，所以，此項技術(shù)逐漸取代原有繼電器的控制系 統(tǒng)，不僅可以達到順序控制與邏輯控制，而且還能進行單機控制與 多機群控等。例如，在汽車的零部件中，對于裝配線中物件輸送過 程，通常是將電動機與電梯控制等作為重點，以便于達到開關(guān)量的 控制。另外，在煙草機械或印刷機械等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，PLC 控制技術(shù)均 取得較為理想的應(yīng)用效果，需要對其進行推廣和應(yīng)用。

2.3頻率控制

在機械頻率方面中應(yīng)用 PLC 控制技術(shù)也非常典型，其涉及的生

產(chǎn)量在實際的工業(yè)自動化中比較大。而且長時間持續(xù)運行中也增加 了機械的磨損，實際生產(chǎn)加工過程中還會出現(xiàn)很多不可預(yù)測的因素， 這些問題都加劇了機械內(nèi)部的摩擦，使得機械生產(chǎn)落實困難，提升 機械的實際運轉(zhuǎn)速率成了問題。PLC 控制技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)了對機械 頻率的有效控制，在調(diào)整機械運轉(zhuǎn)頻率時要與工業(yè)自動化的生產(chǎn)情 況相結(jié)合，這樣機械內(nèi)部結(jié)構(gòu)的磨損就大幅度減少，機械化生產(chǎn)可 以更加有序的開展。

2.4模擬量的控制

按照控制對象相應(yīng)特征，通過 PLC 控制技術(shù)進行各項功能模板

結(jié)合，以便于呈現(xiàn)比較完整的控制系統(tǒng)，從而實現(xiàn)靈活控制的目標。 在 PLC 技術(shù)中，主要包括通訊模塊和 I/O 模塊、位置控制等，只有 對模量予以控制，才能確保各模塊得到有效應(yīng)用，在求的同時，還可以有效提高工業(yè)自動化的整體水平。 2.5運動控制

對位置的控制是 PLC 裝置的重要應(yīng)用，主要是利用運動控制來 實現(xiàn)的。通過 PLC 裝置中的脈沖量對機械的運行軌跡進行控制，因 為脈沖量的位移量較小，所以對位置的精準度控制較高。PLC 裝置 對運動的控制一般是通過專用的運動控制模塊來實現(xiàn)的，在各種加 工機械、機床、機器人以及電梯等方面得到廣泛應(yīng)用。

3 如何優(yōu)化工業(yè)自動化生產(chǎn)過程中PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計方法 3.1優(yōu)化PLC 控制系統(tǒng)的安裝環(huán)境

優(yōu)化 PLC 控制系統(tǒng)的安裝環(huán)境，切忌將 PLC 控制系統(tǒng)安裝于電

場和強磁場中。此外，不能將PLC 控制系統(tǒng)安置在震動頻繁而異常或 者陽光直射地區(qū)，要將安裝環(huán)境的溫度控制在 0 到 55 攝氏度以內(nèi)， 環(huán)境濕度不能低于35%也不得高于85%。

3.2處理好 PLC 控制系統(tǒng)的外部干擾因素

為抵御來自外部的電壓感染、電波干擾、高頻電壓干擾、輸入

信號干擾、接地干擾和電磁接觸器干擾，在安裝 PLC 控制系統(tǒng)之前 要嚴密考察周圍環(huán)境的感染系數(shù)。為 PLC 控制系統(tǒng)安裝良好的隔離 變壓器、外接穩(wěn)壓器、裝濾波器、獨立接地設(shè)備等，這樣可以有效降 處理好PLC 控制系統(tǒng)的外部干擾因素。

3.3加強PLC 控制系統(tǒng)的多重控制

對于 PLC 控制系統(tǒng)的過程控制，要結(jié)合工業(yè)自動化生產(chǎn)工藝和

安全要素，發(fā)揮過程控制開關(guān)的作用，對機械設(shè)備實施定時與定位控 制；實施 PLC 技術(shù)運行控制，則需要先輸入或者輸出動作信號，確保 PLC控制系統(tǒng)的供電線路經(jīng)過了規(guī)定的時間與位置，再運用自動化原 理實施運行控制；對于通信控制，應(yīng)借助計算機技術(shù)、微電子技術(shù)和 RAM存儲器及時實現(xiàn)信息傳遞，全面控制、了解和監(jiān)視工業(yè)自動化生 產(chǎn)設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀況，促進信息通信技術(shù)和自動化生產(chǎn)控制技術(shù)的有 機結(jié)合，組建工業(yè)自動化生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)及其數(shù)據(jù)庫，從而有效加強通信控 制；在實施開關(guān)量邏輯控制的過程中，應(yīng)注意完善工業(yè)自動化生產(chǎn)控 制系統(tǒng)，對原有的控制系統(tǒng)進行全面復(fù)制，使用模擬程序來代替原來 的繼電系統(tǒng)，這樣能夠保證其安全運轉(zhuǎn)，加強繼電器的邏輯功能；對 于安全回路控制，要注重優(yōu)化工業(yè)自動化生產(chǎn)設(shè)備供電系統(tǒng)的兩地 控制電路，為每臺設(shè)備配以多個操控部件或開關(guān)以便于操控，實現(xiàn)多 點控制。另外，要配備新款主令電器，確保其質(zhì)量優(yōu)、操作簡便、控 制范圍廣泛。

3.4完善軟件編制系統(tǒng)

必須充分利用計算機技術(shù)，完善 PLC 的軟件編制系統(tǒng)，可以使用

軟件包編程或者現(xiàn)代化圖形編程器先繪制梯形圖，接著進行軟件系 統(tǒng)編程，編程完畢后，對程序進行必要地調(diào)試，從而能夠達到提升軟 件編制系統(tǒng)準確度的效果。

結(jié)語

綜上所述，在工業(yè)自動化發(fā)展的21世紀，PLC控制系統(tǒng)被廣泛應(yīng)

用于工業(yè)生產(chǎn)過程中，為實現(xiàn)當代企業(yè)生產(chǎn)自動化提供了重要支撐。 提升 PLC 控制系統(tǒng)在工業(yè)自動化生產(chǎn)領(lǐng)域的價值作用，則需要不斷 完善該系統(tǒng)的設(shè)計方法，強化PLC控制系統(tǒng)的綜合功能。

參考文獻

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