论PLC控制系统的设计

摘要：PLC控制系统，在相关的实践操作和应用当中有着极为广泛的应用，而深入的对其进行研究和分析，有助于加强操作的准确性和工作的效率。文章针对PLC控制系统的主要影响因素进行了探析，并且分析了其基本的设计，从实际的角度出发，细致的阐述了PLC控制系统的原理、实现的方式等，力求更好的推动此项技术的进步和发展，为相关事业的进步作出积极的贡献。

关键词PLC控制系统；设计原理；设计方案；研究

Abstract the PLC control system, has been widely used in the practical operation and application related, and in-depth research and analysis to the efficiency, help to strengthen the operation accuracy and work. Main influence factors of the PLC control system was analyzed, and the analysis of its basic design, from a practical point of view, detailed describes the principle of PLC control system, the way of progress and development, promote the technology to better, and make positive contributions to the related progress.

Keywords: PLC control system; design principle; design; study

中图分类号：TN108.1 文献标识码：A 文章编号：

引言

PLC系统指的是可编程序控制器系统，其专门服务于相关的工业设计控制以及商业的制造，并且在制造商以及在相关的设计过程当中，采取了多个层次多结构的干扰措施，保证相关系统能够在较为恶劣的工作环境当中和较强的机电设备一起进行相关的工作。PLC控制系统的运行稳定性以及可靠性较高，同时，对于PLC的整机而言，其平均的无故障工作时间一般可以高达上万小时。现今，随着计算机科学技术的不断发展以及相关理论技术的进步，PLC的功能也逐渐的变得强大起来，使用的便捷性也在逐渐的增强当中。但是其相关的整机可靠性，只是指的系统的可靠工作前提，还需要针对相关的设计以及安装过程，采取一定的措施进行调整和加强，才能够在最大的程度之上保证系统的正常稳定运行。所以，深入的针对PLC应用之中的可靠性以及抗干扰性，是相关技术的重点和要点。

影响PLC控制系统的主要因素

PLC控制系统，其主要是由相关的生产现场设备以及PLC共同构成，PLC当中包含有中央的处理器、扩展机箱设备、主机箱以及相应的网络外部连接设备装置，而在生产的装置当中，主要有接触器、继电器、各种类型的开关、安全保护装置、极限位置、仪器表盘、传感装置、接线盒以及接线的端子、电源线、电缆线、信号线以及电动机装置等。其中的任何一个设备出现相应的故障，都会在一定程度之上影响系统的正常稳定运行和工作，所以，综合的对其中的每一个设备进行全面并且细致的分析和研究，分析其对于系统的可靠性影响的实际程度，是不断的提升系统的可靠性设计并且提升控制系统的稳定工作当中居委重要的工作环节。针对PLC其本身而言，相关的工作稳定性是比较高的。一般的来讲，其平均的无故障运行时间可在上万小时以上。根据相关的研究资料，在PLC系统的故障当中，系统的故障主要发生于相关现场的生产设备当中，PLC的故障仅仅占到了综述的5%左右。

PLC控制系统的相关设计方案

针对电控系统而言，可靠性设计的主要任务，在于针对系统的相关故障、可能发生的问题等，进行有效并且准确的预测和分析，同时进行相关的防范，确定消除存在于系统当中的一些较为哦薄弱的环节，同时保证系统的工作能够达到规定的需求，保证其运行之时的可靠性。其中的相关设计方案，包含有制定并且贯彻执行可靠性的设计基本准则，针对系统的热设计、耐热计诶、电磁兼容性的设计、动态设计等，进行全面的分析，进一步的保证所有工作正常稳定进行。

2.1使用技术成熟的技术以及质量较高的元件

所谓技术的成熟，指的是在相关系统的设计当中，所选择的PLC和类似的系统设计，经历了一系列生产以及实践应用的考验，并且相关的设计人员，对于技术的使用和操作等，也有着较好的掌控能力。一般的来讲，设计出一个PLC系统，所使用的成熟技术应该占到系统设计的75%以上，因为要保证系统在投入使用之后，要想达到基本的工作效果，就需要全面的掌握技术的关键，另外一个方面，由于系统的检修机会较少，所以，针对一些成熟技术的运用，是相关系统设计当中的关键内容。

2.2设计相关的故障检测程序

在设计故障的检测程序当中，主要有两种类型的检测方法。第一种，是时间故障检测法，主要是针对系统控制当中的相关工作循环的时间规定，来作为基本的参数，在检测工作同步进行之时，设定一个相关的定时装置，检测机械设备的主要工作状态；第二种，是逻辑错误检测方法，针对PLC控制系统在进行相关工作之时，各种类型的输入信号以及输出信号，对于其中存有的一定的逻辑关系，确定各个装置设备之间的联系，进而保证各个设备装置之间能够正常稳定的运行，对其工作进行保障。

2.3合理的配置PLC以及硬软件的资源

在相关的设计程序当中，针对大型和中型的PLC控制系统装置，可能需要采用多种多样的冗余方式，来进一步的确保系统运行的可靠性。例如在核电站以及有毒的化工生产制造环境当中，一些中央处理器的双机热备、冷备的冗余，则是较为常见的一种设计的方式。另外一个方面，双系统当中的冗余，即中央处理器以及全部的输入装置和输出装置，完全冗余，在一些时候也是必不可少的。对于设计出来的新系统，硬件以及软件资源，不能够占用耗尽，并且在硬件设计之上，至少需要保留出15%左右的冗余。在软件的编制过程当中，也需要注意对于用户相关计算机资源的需要量和实际用量。尤其是一些中间的继电装置、中间数据以及计数器、定时器等，要设置出一定的余地，因为其在程序的调试以及试运行之后，难免的会对相关设计方案进行修改和补充，有时候还需要重新的编写，所以设置出一定的余地有着较为重要的作用和意义。

硬件及软件的设计

根据上文的详细阐述和分析，可以对现今PLC控制系统的主要设计以及设计当中的注意事项等，有着详细的了解和掌握，接下来，将针对硬件以及软件的设计进行全面的分析和研究，力求更好的推动此项技术的进步和发展。

3.1电路的设计

针对电路的设计，应该保证其合理性和设计的可靠性，同时，为了更好的保证系统的设计安全，需要在有可能发生机械损坏的部分，设置相关的联锁回路。同时，针对触摸屏的设置，应该重视其中的普通指示灯以及一些相关的指示仪器设备，重视其基本的功能和作用。另外一个方面，对于紧急的停机按钮，也不能够忽视其中的设计要点，为了更好的保证系统的安全性，需要在多个关键性的地点设置多个紧急的停机按钮。

3.2输入点滤波以及输出点的备份

许多型号的PLC可以对其输入点进行一系列相关的滤波设定，来进一步的减少其中输入信号对于操作的干扰。如果，PLC的输入不能够进行相应的滤波设定，则可以根据在编程之时进行软件滤波。针对输出点的备份，也是相关软件设计当中的重点环节。PLC的继电器，一般的来讲，容量都比较小，按照相关的规定，其荣来那个使用的寿命较长，但是，在实际的操作过程当中，有些个别的点，会由于一系列的原因而导致操作的失败，所以，在进行相关程序的设计之时，可以很好的利用空余的输入输出点，来进行备份。

结束语

综上所述，根据对PLC控制系统进行详细深入的研究和分析，细致的阐述了硬件的设计、软件的设计以及相关控制系统的设计方案对策，针对其中存有的问题和不足之处，进行了研究，力求更好的推动此项技术的进步和发展。

参考文献

王磊.浅议PLC控制系统的设计【J】.现代工业设计，2009.7

李强.论PLC控制系统的操作和实现【J】.机床电器，2008.6

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