探析PLC自动化控制系统的设计改良

摘要：伴随着我国科技的迅猛发展，我国不断研发出各种技术系统，并把其应用到不同领域，而电气自动化控制系统是众多系统中最受人们关注的，此系统不但可以将生产效率有效提高，还能促进生产企业的可持续发展。可是我国目前现有的电气自动化控制系统中仍然存在一些问题，比如连线接线工作较为繁琐，导致系统在形成过程中要消耗大量的人力、物力和财力，而且在管理和维护方面也有很大困难度，出现短路故障时都会影响系统的重采样运作，直接影响了生产效率。最近时期，在电气自动化控制技术和计算机控制技术结合的基础上所研发的PLC自动化控制系统得到了迅速的发展，同时被多数行业广泛采用，在其中占据着十分关键的位置，正是这种局势的出现，目前最为重要的是对PLC自动化控制系统的优化设计进行全面的探索和研究。

关键词：PLC；自动化控制系统；优化设计；探究

中图分类号：TP273.5 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2015）015-000-01

为了更深入的了解PLC自动化控制系统，使其作用得到全面发挥，文章主要围绕PLC技术和其自动化控制系统优化设计的基础进行了阐述，并对PLC自动化控制系统优化设计的具体方案进行了深入探析，望给电气自动化行业提供有利参考。

一、PLC技术

PLC技术一般情况下都被认为是可编程控制器，实际上也是计算机技术中的一种，此技术主要是通过计算机技术为基础转变而成的新型技术，从深层次角度来看，PLC技术极大的促进了电子自动化生产，因为此技术是一项相对专业的自动化控制器，并在电气自动化控制过程中被大力采用，还获取了相应的成绩。即使目前PLC技术在先前的基础上不断的创新和发展，可是我们还是将其称之为PLC。在程序不断运行的状态下，根据用户提出的不同要求，对有关软件进行控制，在依据设定的程序给予相应的处理，从而达到了电气自动化控制的目的。通常情况下处理器都是运行在对命令的执行中。PLC控制系统所包含的接线数量非常少，只有系统的输出和输入口需要接线，其它的线路基本上不需要真实的线路连接，就通过有关软件进行连接便可，和传统的电气自动化控制系统相比较，具有一定的优势。此外，PLC系统包含的信息花去、处理和存储等都是按照事前安排好的程序进行的，通常是不用进行调整和变动。

二、完善PLC自动化控制系统的优化设计

1.完善PLC自动化控制系统的硬件设计

（1）完善PLC控制系统的输入电路设计

通常情况下，PLC自动化控制系统的输入电源供电电压要保持在AC85-240V之间，这种供电电源适用于各种范围，所以一般都会采用这种电源。可是，外界环境会给电源带来一定的干扰，所以我们要在电源上装置电源净化原件是非常有必要的，在电源净化原件中最重要的是段元滤波器和隔离变压器两种，在对隔离变压器使用时可以将双层隔离技术运用其中，能够通过屏蔽层将高低频脉冲干扰有效降低。在设计输入电源时，一般都会应用DC24V的输入电源，可是电源中入关有负载，就要重点关注电源的容量，还要做好一定的电源短路预防工作，在遇到紧急短路事件时能够保证系统的正常运作。此外，输入电源的容量一般情况下都会超出输入功率两倍，所以在电源设计时要在合适的位置装置熔丝，以此保证电源线路的安全性和可靠性。

（2）完善PLC控制系统的输出电路设计

在对输出电路进行设计时，必须根据对基本生产工艺要求的了解保证有关电路设计工作的合理性，在这之中输出电路需要的指示灯和变频器的控制和调节必须通过晶体管才能够输出，尤其是超高频率的PLC控制系统，更是离不开晶体管作为支柱。如果出现频率过低的现象，我们首要选择是对继电器进行输出，继电器不但有简单的设计，而且还能够有效提高系统的负载能力。针对存在输出带电磁线圈的输出电路，为了避免出现电流之间出现冲击，在进行设计时要在直流感性负载周边安装续流二极管，只有这样才能将浪涌电流吸收，有效的保护PLC不受损坏。

（3）完善PLC控制系统的抗干扰设计

对于PLC控制系统的抗干扰进行设计时，通常会使用三种抗干扰方式：即隔离、屏蔽和布线。

首先是隔离方式。将干扰解决的最直接方法就是隔离，因为在PLC自动化控制系统中存在的高频干扰都是经过原副边绕组间存在的电容耦合形成的，所以对高频干扰进行隔离时要采用1：1超隔离变压器，这样更好的实现抗干扰目的；其次是屏蔽，屏蔽主要是将干扰源转播途径有效掐断的一种抗干扰方法，在PLC系统中可以将屏蔽安装在金属柜中，因为金属柜有很好的对静电和磁场屏蔽的功能；最后是布线。在抗干扰方法中是非常重要的分散干扰方式，如，对原有的强电动力线路和弱点信号线实行分离布线，能够更好的抵御干扰。

2. PLC控制系统的软件设计改良

PLC的设计工作一定要软件、硬件两手抓，双管齐下。其中在对软件进行设计时，要参照有关规定完成工艺流程图转变为梯形图的工作，在这过程中关系到PLC的应用。在对控制工程进行应用时，完善的软件设计思想具有至关重要的影响力，良好的软件设计能够为工程技术人员提供很大的便捷，让工程技术人员更好的掌握了解设计，在日常系统维护和调节上也更加方面。再生产过程中控制要求的复杂程度大不相同，所以可根据结构形式将其分为基础程序和模块化程序。其中可以将基础程序视为独立个体，监管空竹生产工艺过程，还可以当作组合模块结构中的单元程序。所谓模块化程序设计，就是将一个整体的控制目标程序划分为多个具备明确子任务的程序模块，并分别进行编写和调节，最终结合成一个完整的任务程序。模块化程序设计的思想和方法在对系统软件设计时能够发挥极重要的作用。

三、结束语

总而言之，一般在工业领域的电子操作系统中广泛采用PLC，其优势在于可以不采用保护措施就能使用。然而，如果遇到特别恶劣的工作环境时，尤其是受到电磁干扰时，PLC的程序就会出现编程错误，这种错误将会影响系统整体的正常运作，要不断完善PLC自动控制系统。由于PLC控制系统优化设计属于比较系统化的工程，经常会受到各个方面的因素影响，想要更好的对其进行设计和完善，必须对其进行充分的考察和反复的实践及设计，只有这样才能具备丰富的经验。文章重点对系统硬软件设计方面入手对控制系统的优化设计进行了分析，希望为今后的工作提供有利的参考和帮助。

参考文献：

[1]高尚军，高杰.PLC自动化控制优化探析田.科技传播，2013（9）： 29+4.