基于PLC的全流程自动控制系统研究

（中平能化集团勘探工程处 河南 平顶山467000）

中图分类号：TP273+.5 文献标识码：A 文章编号：41-1413（2012）01-0000-01

摘要：自二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）取代传统继电器控制装置以来，PLC得到了快速发展，在诸多领域得到了广泛的应用。笔者在此就基于PLC的全流程自动控制系统进行一些粗浅的研究。

关键词：PLC;自动控制;系统设计

一、 PLC自动控制系统的含义

PLC是由摸仿原继电器控制原理发展起来的。它可以存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令；并通过数字输入和输出操作，来控制各类机械或生产过程。用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求，并事先存入PLC的用户程序存储器中。运行时按存储程序的内容逐条执行，以完成工艺流程要求的操作。

二、 基于PLC的全流程自动控制系统在实际应用中的优势

PLC在诸多领域的应用正在快速发展，PLC对传统继电器的替代是不可逆转的趋势，因为相较于传统的继电器，PLC有着无可比拟的优势，具体表现在：

(一)抗干扰能力强

相对于继电器而言，PLC有着非常强的抗干扰能力。因为PLC有着良好的隔离器件，将电源线、信号线传导的干扰信号进行隔离，硬件上采用屏蔽、多级滤波、隔离等技术等等。软件有看门狗，警戒时钟等等。超强的抗干扰能力为PLC全流程自动控制系统的正常工作提供了前提保障。

（二） 可靠性高

PLC是世界上四大最安全的控制技术之一。PLC用软件代替了传统的继电器控制中的复杂的硬件线路，故障率大大的降低了。硬件上采用屏蔽、多级滤波、隔离等技术，使得PLC具有了很强的抗干扰能力，目前，PLC的整机平均无故障工作时间一般可达2~5万小时，甚至更高。

（三）系统配置非常灵活简单

传统的继电器控制硬接线，如果逻辑确定好了，就很难再更改，增加功能也非常困难。而PLC则不然，PLC控制的种类非常多，大、中、小，不同规模的控制器应有尽有；同时，I/O卡的种类也非常丰富，可以根据不同需要选择不同的I/O卡，配置起来非常简单。逻辑修改和功能的增减都非常方便。

（四） 安装与维修都非常方便

PLC可以在各种不同的工业环境中直接运行，使用的时候只需要把各种设备与PLC相应的I/O端连接起来，这样就可以开始工作了。各个模块上都有运行和故障指示，使用户便于掌握各模块的运行状况，也可以快速找到故障源。PLC是采用的模块化结构，这样，在某一部分发生故障时，把相应的故障模块进行更换，就可以快速开始工作了。这使得维修节省了不少时间，从而提高了工作效率。

（五） 实时性强

PLC自动控制系统是以控制为前提开发的，PLC自动控制系统的信号传输速度非常快，能够实时的反应设备的运行状况。

（六） 性价比高

PLC相较于传统继电器，在性能上的优势非常明显，但PLC的价格并没有高高在上，这使得PLC的性价比非常高，这也是PLC得以迅速发展的原因之一。

三、 PLC在自动控制系统上的问题和不足

PLC在自动控制上虽然有这么多的优势，但它并不是完美的，也存在着一些不足和一些尚需改进的问题。主要表现在：

（一） PLC有时会出现可靠性下降的问题

虽然PLC是以可靠性高而著称的，但有时候也会出现可靠性下降的问题。其中，机械拉扯、线路老化、甚至是鼠患，可以造成信号传输的线路短路，或者是断路，从而造成控制发生错误；如果机械开关发生故障，也可以造成整个控制系统无法正常工作，等等。

（二） PLC有时候会出现抗干扰能力减弱的问题

抗干扰能力强也是PLC相较于传统继电器的优势之一，但有时候也会出现抗干扰能力显著下降的情况。

PLC的干扰源主要有三个，来自电源方面的干扰，来自信号线方面的干扰，和来自接地系统混乱时候的干扰。这三个方面的干扰会造成PLC控制系统的不稳定，甚至使整个PLC系统无法工作。

（三） PLC缺乏统一的标准

PLC的软、硬件系统都是封闭的，不是开放的，每个厂家的PLC都有一套自己的体系，软件编程语言也不相同。这就使得各个厂家的PLC都是互不兼容的。如果一开始采用某一个厂家的PLC，那后续的采购只能使用同一个厂家的PLC系统。

四、 针对出现的问题，应采取的解决方法

（一）提高PLC控制系统的可靠性可采取的措施

一般说来，PLC控制系统是由软件和硬件两部分组成的，那么，如果要提高PLC控制系统的可靠性，那就要从软件和硬件两方面来入手。

1. 软件方面。可以用计时器把伪输入信号过滤掉；还可以在PLC控制系统中增加锁定逻辑，使PLC控制系统在判断设备是否故障上的能力得到提高；或是对现场设备运行时间进行跟踪，从而保护设备运行的安全。

2. 硬件方面。在安装环境上，从湿度、温度、空气三方面严格按照规范执行；电源与接地，用在线式UPS供电电源，和良好的接地，保证电源的稳定和接地的安全；对输入输出电路给予特殊的保护。

（二）提高PLC控制系统的抗干扰能力可采取的措施

提高PLC控制系统的抗干扰能力，我们仍从软件和硬件两个方面来谈。

1. 软件方面。PLC由众多的软元件组成，有效的利用它们可以设计程序来屏蔽掉输入到元件的错误信号，还可以防止输出元件的错误动作，从而有效的提高PLC控制系统的抗干扰能力。

2. 硬件方面。要从PLC控制系统的设计时，就要在选择合适的PLC，合适的接地点，正确的接地方式，供电电源的合理配置等方面加以认真对待，从而有效提高PLC控制系统的抗干扰能力。

（三）制定统一的标准

在世界上，制定统一的PLC标准，使用同一种编程语言，硬件实行标准化生产，从而使各个厂家的软硬件都可互联互通。这是一项任重而道远的工作，需要各国，各个PLC生产厂家共同努力，相互妥协，才可实现。

结语：

PLC自动控制系统在工业上的应用正在迅速发展，它的普及，必将大大促进工业的发展，从而促进社会经济的发展进步。

参考文献：

[1]杨孝志.吴少雷.陆巍.浅析几种电磁干扰的形成原因及其试验方法[J].安徽电力.2007.

[2]赵春秀.浅析PLC的抗干扰维护[J].鄂钢科技,2006.

[3]隋军威,郑士富.PLC控制系统抗干扰措施研究[J].黑龙江科技信息.2007.