MATLAB與PLC通信在裝車自動控制系統的應用

于洪慶

摘 要：根據當前裝車控制系統的具體特點，為了適應社會發展的需要，對裝車控制系統進行自動化改造，其方案的提出有賴于MATLAB與PLC通信實現的支持。本文通過對整個裝車系統的分析，利用科學的模擬方式進行程序編寫和傳輸以及裝車精度控制等程序的研究，以實驗的形式加強裝車系統的設計加以具體描述，促使其能夠達到相關的技術指標要求，解決了裝車控制系統中的放料和裝載等環節的問題，使得裝車過程的效率和自動化程度有所提升，能夠實現裝車控制系統的自動控制，為社會中的行業帶來經濟效益。

關鍵詞：MATLAB與PLC通信；裝車控制系統；自動控制

一、PLC控制系統的具體內容

在對裝車自動化控制系統設計中，首先需要重視指標方面的內容，其中主要包括有裝車的能力和裝車的精確度以及裝車的速度等內容，這些指標需要得到比較充分的重視。而在裝車自動化系統的硬件組成中，裝車的控制系統中最重要的內容就是PLC，而PLC在配置上主要包含著CPU和通訊模塊以及基板等幾個方面的內容，在自動控制中的上位機主要選擇的是工業控制計算機，人機界面中主要使用的是組態軟件等內容，通過將太網交換機以及系統原有的自動識別系統對打印機等設備進行連接，促進系統可以有效使用。

二、MATLAB對裝車控制系統穩定性判定

穩定性主要是指裝車控制系統在信號干擾的作用下，其本身原來的平衡狀態受到了一定的破壞，但是通過調節能夠重新達到平衡狀態的性能，當裝車控制系統對信號產生擾動作用的時候就會使得原來的平衡狀態被打破，系統如果能夠通過自身的調節作用將這之中的擾亂作用逐漸打破，使得系統重新構成平衡狀態，就表示這一系統是平衡發展的，具有一定的穩定性，但是，如果其中的偏差作用不斷增強，就會導致即使在系統中的擾動消失也無法使得系統回到原來的平衡狀態，這就證明這一系統本身就是不穩定的，具有不穩定性的特點，這些現象就表明穩定性是能夠證明表征系統在擾動消失后具有的自身恢復平衡的能力，它是一種系統所特有的屬性。而任何一個自動控制系統運行的基礎條件就是具有相對穩定性，對系統穩定性的判斷和促使系統能夠處于一個比較穩定的工作狀態都是自動控制中的重要內容，穩定性是在自動控制系統去除干擾因素之后，系統自身所具有的恢復能力，是系統固有的屬性和特點。自動控制系統知識取決系統的結構參數和初始條件等沒有關系，通過對自動控制系統的具體分析，如果系統中所包含的閉環特征根都分布在左半側，那么系統的暫態分量會由于時間增加而不斷消失，這時候的系統就處于比較穩定的狀態。如果其中有一個或一個以上的閉環特征根分布在了右半側，那么這時候的系統是不穩定的。

三、MATLAB進行系統時域分析

對于裝車控制系統來說，系統的數學模型主要是由微分方程和差分方程形成的，因此在系統的數值計算中可以在初始值的基礎上進行，通過具體的算法對系統中的響應進行必要的求解和記錄，不斷對控制系統加以具體分析，同時也可以根據具體的系統時域分析結果，對系統響應的性能指標進行計算和求解。

而在經典控制理論中，時域分析法是比較重要的分析方法，也是對控制系統加以設計的方法，時域分析法中主要包含著系統穩定性分析和動態性能以及計算穩態性能指標等方面的內容。時域分析法不僅通過傳遞函數和拉氏變換以及反拉氏變換求出系統的方式而形成的輸出表達式，也需要將系統中的全部信息詳細分析。時域分析法和其他分析法相比較是一種比較直接的分析方法，也體現著直觀和準確的特點，對系統分析計算具有重要的輔助作用。

時域響應MATLAB和裝車控制系統的其他MATLAB仿真具有類似的特點，時域響應MATLAB的仿真方法也能夠在MATLAB函數的指令方式下對時域進行仿真分析，而對于線性系統，MATLAB控制系統工具箱能夠對線性系統的仿真完成提供一定的函數。

四、PLC裝車自動化控制系統的組態分析

（一）PLC裝車自動化控制系統內容分析

在PLC裝車自動化控制系統組態分析中，主要是對PLC自動化控制系統進行有效的模擬，主要是對系統中的模塊以及中央處理器等方面內容進行安裝設置，也對其中的模塊參數進行必要的修改，同時用戶可以在自身具有修改請求的基礎上對網絡通訊加以設置，或者是在系統外設或者主站的條件下加以連接，在這一過程中組態操作就會顯得尤為重要。在這一控制系統中，裝車控制系統的機架所涉及的主要是主機架和擴展機架等組態內容，在對機架進行配置的過程中需要做到規范化，主機架的組態方面也需要進行嚴格的分布配置。

（二）PLC裝車自動化控制系統模塊參數

PLC裝車自動化控制系統中模塊組態的參數方面包含的內容比較廣泛，其中主要包含著模塊的具體名稱以及機架安排號和組態的匹配模式等方面的內容，在模擬信號方面PLC自動化控制系統組態處理需要根據已經被測量的數值和具體的參數進行標定，這一做法的主要目標就是能夠實現組態轉換之后的數值的主要設定內容，如果對自動化控制系統的器件設置能夠有充分的過濾時間，那么這一系統在處理的過程中就可以通過循環掃描周期對模塊數量數據獲取，根據這些數據進行必要的參數值輸入，將輸入的參數值作為是PLC裝車自動化控制系統中的平均數值加以記錄。

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