通信技術在PLC自動化控制系統中的應用淺析

摘 要 隨著近些年信息化技術、計算機技術的持續性發展，關于管理系統的研究持續深入，目前許多領域都已經基本實現了信息化改革。通信技術對于PLC自動化控制系統的影響十分顯著，其能夠直接影響整個系統的運行效益。對此，為了更好地推動PLC自動化控制系統持續發展，本文簡要分析了通信技術在該系統中的應用，希望能夠為從業者提供幫助。

關鍵詞 通信技術;PLC自動化控制系統;實踐應用

引言

自動化控制技術本身帶有許多的技術性優勢，在工業領域中的應用非常普遍，同時對于整個PLC自動化控制系統的運行具備一定的推動作用。通信技術在PLC自動化控制系統當中的應用價值是多元化的，其不僅能夠實現對系統運行效益的推動，同時還可以更好的降低人為因素的參與，更好的降低人為因素的負面影響。對此，探討PLC自動化控制系統中通信技術的應用具備顯著實踐性價值。

1 PLC自動化控制系統和通信技術

PLC自動化控制系統屬于一種基于信息化技術的控制技術，同時也是控制系統當中非常關鍵的工作環節。PLC自動化控制系統是否可以保持正常的運行會直接決定整個生產、系統運行的質量、穩定性以及效率，在現場運行期間控制系統在出現問題時會導致各種設備停止運行，例如泵和輥，從而直接阻礙生產工作的持續，形成嚴重的經濟損失與安全風險[1]。PLC自動化控制系統的應用可以更加及時的實現故障風險的判斷，并借助組織運行、檢修以及設計人員的綜合參與，按照PLC自動化控制系統的實際參數、位置等信息做好針對性的設計。PLC自動化控制系統中通信技術主要是通過選擇制造商的類型而決定具體的技術方式。可以毫不夸張地說PLC自動化控制系統中通信技術非常重要，是保障整個系統正常、穩定、持續運行的關鍵。

2 PLC自動化控制系統中通信技術的應用實踐

2.1 PLC通信網絡

在目前的計算機技術的支持之下，PLC通信網絡可以劃分為拓撲結構、分布距離、組成規模等不同的構成因素[2]。根據網絡分布的具體距離和計算機網絡的特征劃分為互聯網、廣域網以及局域網。根據網絡的拓撲結構可以劃分為樹形、總線型、環形等不同類型，依據PLC網絡的構成模型可以劃分為簡單網絡和多級的復雜性網絡。其中簡單網絡主要是以個人計算機為主，從站可以通過一臺或多個型號的PLC設備，構建一個簡單的集散控制方式進行處理，難度相對較低，個人計算機需要承擔操作站的任務，完成顯示、變成以及監督等任務，同時還需要承擔相關的控制性任務。同時也可以直接將一臺PLC作為主站，并將其他的同類型PLC作為從站，這一種結構需要配置相關的顯示器與打印機。多級復雜網絡則是應用于大型企業的網絡結構形式，以工業企業而言，可以借助自動化系統實現自動化初步模型的建設，PLC產品本身存在差異性特征，所以自動化系統的網絡結構功能、層次會存在明顯的差異，但是制造商大多數都會以金字塔的結構進行產品的設計，地層屬于被控制的產品，中層屬于生產中的控制與優化措施，而最后是上層控制管理設備。PLC網絡一般可以劃分為三級或四級網絡，在開發系統當中借助互聯參考的方式進行設計。

2.2 通信協議

為了更好地保障通信的安全性與穩定性，需要做好通信協議的設計與落實，并解決通信期間信息交互的相關問題，提高通信質量。通信協議也可以簡單理解成為網絡通信的規程，也就是約定結合。在通信與信息傳輸的兩項功能基礎上，可以實現對網絡信息的識別與判斷，并完成信息數據的同步性處理，在出現錯誤信息的同時及時進行修正，并保障信息的可靠性與完整性。PLC網絡中通信協議一般是應用通用或企業專用兩種類型。針對中層、底層的自動網絡、自網絡普遍是應用企業專用通信協議方式，底層的子網絡需要承擔信息的交流與數據命令等任務，雖然涉及的信息量并不多，但是存在較高的實時性需求。對于企業的專用協議而言，求涉及物理層、鏈路層、應用層，層數雖然不多但是傳輸的效率非常高。具體協議方面應用USS、點對點接口以及PROFIBUS等不同協議方式。

2.3 信息檢錯

在信息系統的運行過程中，系統本身應當帶有相關的檢錯以及糾錯的功能，但是這一功能的實現，就必然會涉及錯誤代碼的控制能力，換而言之就是通信系統需要帶有一定的考核標準功能，在數據傳輸期間可以實現對信息的錯誤鑒別與基礎處理。系統在識別到錯誤信號之后可以通過糾正、去除等途徑進行處理。常規的通信控制方式主要是以檢錯為主，并應用奇偶校驗、方針碼等方式進行檢錯。對于高級的通信控制任務而言，可采用CRC方式進行檢錯，這一種檢錯方式具備更高的自動化功能，檢錯功能具備可靠性、準確性以及低誤差等優勢。另外，通信系統本身帶有開放性的特征，在現場總線的布置方面存在集中化的特征，所以在具體應用中需要充分應用可編程的控制器和數據傳遞的傳感器實現針對性管理，從而提高PLC自動化控制系統的運行效益。

3 結束語

通信技術對于PLC自動化控制系統的影響非常突出，在具體應用中具備許多的不可替代優勢。但是，從具體的應用角度來看，仍然存在許多的問題，例如產品數量比較多，但是品種的可選空間比較少，系統的規模相對較大的情況下集成難度會有明顯提高，再加上現場總線技術方面的不同標準，導致許多的管理人員都會面臨選擇性的問題。除此之外，通信協議之間的差異也會導致總線技術的應用出現問題，此時總線之間很難實現無障礙的相互操作。對此，在今后應當進一步提高關于PLC自動化控制系統的研究，借助統一性、高效率、安全性的通信技術作為支持，更好的發現其中的缺陷與不足，提升PLC自動化控制系統的應用綜合價值。

參考文獻

[1] 焦銀存.電氣自動化設備中PLC控制系統的應用分析[J].科學與信息化，2018，14（12）：233-234.

[2] 吳建龍，苗素云.基于PLC與MCGS的YL335B自動線控制系統設計與實現[C].中國職協2017年度優秀科研成果獲獎.中國職協2017年度優秀科研成果獲獎論文集（一二等獎）.北京：首鋼工學院，2018：19.

作者簡介

趙聰（1974-），男，云南省昆明市人;學歷：本科;現就職單位：云南機場集團有限責任公司，研究方向：計算機編程，繼電保護，PLC。