PLC自動化控制系統優化設計

劉鵬魁

（中石油管道聯合有限公司西部塔里木輸油氣分公司，新疆巴音郭楞 841000）

PLC自動化控制系統優化設計

劉鵬魁

（中石油管道聯合有限公司西部塔里木輸油氣分公司，新疆巴音郭楞 841000）

PLC自發明以來，在工業過程控制領域廣泛應用。利用其內部的可編程邏輯控制器，編寫相應的執行順序指令、邏輯運算、輸出數字信號或者模擬信息，用以實現對工業設備的控制，從而達到對工業產品的間接控制，極大地緩解了工業控制領域對人力資源的消耗，并且提高了控制精度，提高了控制效率，對工業生產產生了積極的影響。因此針對PLC自動控制系統的優化設計方案展開研究。

PLC；工業控制；優化

1 PLC發展現狀

PLC是可編程邏輯控制器的簡稱（Programming Logical Controller），可以認為PLC就是一臺簡單的計算機。這種特殊的電子計算機是專門應用于特殊的工業環境下的，適應于惡劣的工業環境條件下對各種工業執行設備進行控制。在PLC內部有可編程序的存儲設備，將提前編寫好的控制程序燒錄進存儲設備中，在不同的條件下執行不同指令，輸出不同的數字或者模擬信號，用以控制工業設備執行不同的操作。截止到去年，PLC在整個世界范圍內的銷售收入已經超過了800億元，已經成為工業控制領域不可失去的支柱之一[1]。

一般而言，PLC系統的設計主要包括硬件設計和軟件設計兩個部分：硬件設計是PLC控制系統的基本支撐，硬件設計是否良好直接決定了PLC系統能否穩定運行，在PLC系統的硬件設計中，主要包括輸入電路及輸出電路兩個部分。在設計輸入電路時主要需要考慮電源容量，一般應選擇電源容量為輸入功率的兩倍左右[2-3]。

2 PLC自動化控制系統優化設計策略

2.1 提高PLC自動化控制系統的抗干擾能力

PLC控制器件大多應用于環境惡劣的工業現場，PLC控制器在正常的工作運轉器件會受到周圍環境、周圍設備、周圍電子信號等各種各樣的干擾。其中最常見的干擾是：電弧干擾、反電勢干擾、共模干擾及常模干擾等。為了提高PLC控制系統的抗干擾能力，常采用的方法有：

（1）PLC控制系統的電源要添加隔離變壓器，有效降低電流流經電源線時造成的干擾，并且隔離變壓器應做接地處理，為了增強隔離變壓器的抗干擾能力，還可以防止濾波器于隔離變壓器之前，進一步降低信號干擾[4]。

（2）抑制感性負載：電感性負載在電路中具備儲存能量的作用，當PLC電路中感性觸電短路之后，感性負載周圍會釋放出大量的電能，并且由此產生電弧，電弧不僅會對電路產生干擾，而且還有可能燒毀電子元器件，為了在PLC電路中抑制感性負載引起的干擾甚至破壞，需要在感性負載兩端并聯浪涌加以抑制。

（3）接地良好的PLC系統可以良好地抵抗電路中的電磁干擾，而且當電路中電壓波動時，也可以避免電壓沖擊對電路及PLC控制系統造成的損害。不同類型的PLC控制系統采用不同的接地方式，綜合運用并聯接地及一點接地方式，有效避免電磁干擾及電壓沖擊。

4）PLC自動控制系統周圍所處的電路系統中，電線之間電流流經時會產生電感及電容，電感電容對電路產生信號干擾，為了盡可能降低這一部分干擾作用，應盡可能為交流電路、直流電路分別采用不同的電纜線路。

2.2 提高PLC自動控制系統的可靠性

影響PLC自動控制系統可靠性的因素是多方面的，包括PLC自動控制系統本身設計的優良與否，周圍電路的干擾、硬件的設計，軟件的設計、PLC系統周圍環境惡劣程度等。PLC原件及控制系統正常工作環境在0～55℃以及35%～80%的濕度條件下，PLC能保證較長壽命高效率運行，軍工產品或原件的PLC自動控制系統能夠承受的溫度及濕度范圍更加廣泛。此外PLC控制系統環境內的塵埃、油煙、水蒸氣、酸堿性揮發氣體等都有可能造成PLC原件或整個控制系統的不同程度損毀，因此，特殊領域采用特殊手段保證PLC運行運行環境是必要的。

3 結語

對PLC自動控制系統的發展現狀進行了分析，介紹了PLC自動控制系統常見的干擾以及自動控制系統可優化的空間，并從提高PLC自動控制系統抗干擾能力以及提高可靠性兩個方面分析了PLC自動控制系統優化設計的可行策略。

[1] 徐偉華.對PLC的自動化控制系統的優化設計[J].科技創新導報，2008，（30）：6.

[2] 李軍，張春龍.談PLC自動化控制系統優化設計[J].中國新技術新產品，2010，（2）：121.

[3] 鄔連學.PLC自動化控制系統優化設計探究[J].城市建設理論研究：電子版，2015，（11）.

[4] 李懷智.試析PLC自動化控制系統的優化設計[J].中國新技術新產品，2011，（11）：144.

Optimal Design of PLC Automatic Control System

Liu Peng-kui

PLC has been widely used in the field of industrial process control since it was invented.The use of programmable logic controller inside，write instruction execution sequence，the corresponding logic operation，output digital signal or analog information，to realize the control of industrial equipment，so as to achieve the indirect control of industrial products，greatly easing the cost of human resources to the field of industrial control，and improve the control accuracy.To improve the control efficiency，it has a positive impact on industrial production.In this paper，the optimal design of PLC automatic control system is studied.

PLC；industrial control；optimization

TP273

B

1003-6490（2017）01-0185-01

2017-01-21

劉鵬魁（1991—），男，河南淮陽人，助理工程師，主要研究方向為儀表自動化。