羅斌

摘要：隨著科技進(jìn)步，促進(jìn)PLC自動化控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展，PLC自動化控制技術(shù)因為具有一系列優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域中。實踐研究表明，其能夠促使生產(chǎn)效率得到提升，工人勞動強(qiáng)度得到降低，生產(chǎn)安全得到保障。在未來的發(fā)展中，需要繼續(xù)優(yōu)化PLC自動化控制系統(tǒng)，將其功能、作用更好的發(fā)揮出來。本文就PLC自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計展開探討。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);自動化控制;優(yōu)化設(shè)計電氣工程

引言

對于PLC技術(shù)來說，它最早的起源國家是美國，主要是通過汽車延伸出PLC技術(shù)，隨后各個國家開始不斷的對PLC技術(shù)進(jìn)行研究，引用到各個系統(tǒng)設(shè)備中，可以說多元化技術(shù)都在不斷的使用。對于我國來說工業(yè)領(lǐng)域在我國經(jīng)濟(jì)的整體水平比較高，信息技術(shù)及其計算機(jī)技術(shù)在不斷的取代傳統(tǒng)的發(fā)展，因此我們要不斷的拓展該技術(shù)的創(chuàng)新，從數(shù)據(jù)到控制及其設(shè)計上都需要不斷的強(qiáng)化和完善。為PLC技術(shù)和自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展引領(lǐng)時代前端。

1自動化控制系統(tǒng)優(yōu)化的概念

對自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，提高了工作效率，降低了生產(chǎn)成本，同時也給企業(yè)帶來了很大的經(jīng)濟(jì)效益。但是對自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化時，一定要遵守相關(guān)的優(yōu)化設(shè)計準(zhǔn)則，從滿足被控制對象的工作需求出發(fā)，結(jié)合自動化控制系統(tǒng)的功能和環(huán)境應(yīng)用情況，從而設(shè)定該自動化控制系統(tǒng)，這需要進(jìn)行一個相關(guān)的分析，并對數(shù)據(jù)資料等進(jìn)行研究，才能進(jìn)行。為了提升工作效率，系統(tǒng)的運行要求就會越來越高，所以要對系統(tǒng)進(jìn)行一個合理、科學(xué)、規(guī)范、簡約性設(shè)計的方案制定。在工作中遵守方案，能讓企業(yè)降低系統(tǒng)運行成本，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)利益最大化，但同時也要確保系統(tǒng)運作的安全性和可靠性。PLC自動化控制目標(biāo)的制定是提高生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)，所以優(yōu)化PLC是企業(yè)取得利益的重要保障。

2 PLC自動化控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計原則

隨著工業(yè)控制需求的不斷提高，PLC控制系統(tǒng)設(shè)計也在不斷優(yōu)化。目前PLC系統(tǒng)可以分為硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩個部分，硬件系統(tǒng)主要包括嵌入式CPU、電源電路、通用輸入輸出接口、通信模塊、驅(qū)動模塊。軟件系統(tǒng)主要包括嵌入式操作系統(tǒng)以及應(yīng)用線程。為了提高生產(chǎn)效率，在進(jìn)行PLC系統(tǒng)優(yōu)化時應(yīng)當(dāng)遵循一定的原則：（1）PLC系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)足夠安全可靠，保證其長時間穩(wěn)定運行，且應(yīng)當(dāng)具有一定的容錯性。（2）應(yīng)當(dāng)最大限度地滿足被控系統(tǒng)的控制需求。（3）在滿足安全性和控制性的需求前提下，力求系統(tǒng)的簡單性和經(jīng)濟(jì)性。（4）保證PLC系統(tǒng)具有良好的可拓展性，考慮到工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展留下一定的設(shè)計裕度。（5）保證PLC良好的實用性和可維護(hù)性。

3 PLC自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計

3.1硬件優(yōu)化

3.1.1輸入電路

嚴(yán)格控制輸入電源的供電電壓，為了促使外界干擾作用得到降低，設(shè)計過程中，需要在電源中合理設(shè)置電源濾波器、隔離變壓器等抗干擾電氣元件。同時，隔離變壓器使用時，要科學(xué)應(yīng)用雙層隔離技術(shù)，以便促使高低頻脈沖干擾得到有效降低。輸入電路設(shè)計實踐中，可以將DC24作為輸入電源，如果電源中存在著一定的負(fù)載，那么就需要科學(xué)考慮電源實際容量和短路防護(hù)措施，以便促使PLC自動化控制系統(tǒng)的安全運行目的得到順利實現(xiàn)。

3.1.2輸出電路

輸出電路在系統(tǒng)運行過程中主要是通過變頻器或指示燈等設(shè)備向外部發(fā)出信號。對于輸出電路的設(shè)計，應(yīng)該要從整個電路的安全性出發(fā)。在輸出電路的設(shè)計過程中，一定要按照PLC自動化控制系統(tǒng)的要求進(jìn)行設(shè)計，應(yīng)該利用晶體管提高系統(tǒng)運行效率。在運行效率比較低的工作環(huán)境中，可以選擇使用續(xù)電設(shè)備，將其作為輸出電路設(shè)備。這個工作流程就比較簡單，而且相應(yīng)的工作效率也很高，可以在很大程度上增強(qiáng)PLC自動化控制系統(tǒng)輸出電路的負(fù)載能力。如果PLC輸出帶一些感性負(fù)載的話，負(fù)載在斷電的情況下會對PLC的輸出造成浪涌電流沖擊，可以采用在直流感性負(fù)載旁邊并接續(xù)流二極管，交流感性負(fù)載并接浪涌的措施來將電路吸收，起到保護(hù)PLC的作用。

3.1.3抗干擾優(yōu)化

在PLC自動化控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計過程中，需要對系統(tǒng)運行過程中的干擾因素充分考慮，采取針對性的優(yōu)化措施，促使干擾作用得到降低，PLC自動化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到保證。在具體實踐中，可以從這些方面著手：第一，采取針對性的隔離措施。研究發(fā)現(xiàn)，PLC自動化控制效果會直接受到外界高頻干擾的影響，那么就可以將隔離變壓器科學(xué)運用過來，以便有效消除掉高頻干擾，促使PLC自動化控制系統(tǒng)的正常運行得到保證。第二，采取針對性的屏蔽措施。研究發(fā)現(xiàn)，靜電、磁場等干擾因素可以被金屬柜有效屏蔽掉，那么就可以在金屬柜中放置PLC自動化控制系統(tǒng)。第三，科學(xué)布線。布線的合理性也會影響到PLC自動化控制系統(tǒng)的正常運行，因此就需要對其產(chǎn)生足夠的重視。如通過分開布置強(qiáng)電線路、弱電線路，可以促使干擾出現(xiàn)幾率得到大大的降低。

3.2PLC自動化控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計

在圍繞PLC技術(shù)以及相關(guān)控制體系進(jìn)行優(yōu)化操作時，不僅需要對硬件方面進(jìn)行優(yōu)化，還需要做好軟件層面的優(yōu)化設(shè)計，只有從硬件和軟件兩個方面雙管齊下，才能夠保證系統(tǒng)功能得到科學(xué)化、合理化，以及創(chuàng)新性優(yōu)化設(shè)計。首先，需要對軟件優(yōu)化方案進(jìn)行合理制定。在該環(huán)節(jié)，需要參考硬件優(yōu)化方案，設(shè)置協(xié)調(diào)性、執(zhí)行性較強(qiáng)的優(yōu)化方案。在軟件設(shè)計之初，要明確工作職能，即對圖形方式進(jìn)行轉(zhuǎn)化，具體體現(xiàn)在由流程圖到梯形圖的變化過程。其次，需要綜合考慮PLC內(nèi)控體系，合理借助計算機(jī)進(jìn)行編程操作。深入分析內(nèi)部系統(tǒng)在運行方面存在參數(shù)誤差和指令錯誤，通過編程分析得出誤差和錯誤的具體位置，以及形成的原因。同時，借助于相關(guān)的技術(shù)手段，對軟件設(shè)施體系進(jìn)行創(chuàng)優(yōu)處理，保證內(nèi)控體系內(nèi)部控制和系統(tǒng)運行功能更加全面。最后，要對編程類型，以及具體的編程方式進(jìn)行明確與優(yōu)化。在具體編程過程中，所涉及到的類型，具體體現(xiàn)在兩個方面，即基礎(chǔ)編程和模塊編程。在針對PLC內(nèi)部體系進(jìn)行編程優(yōu)化設(shè)計時，要根據(jù)操作要求，在特定時期選擇合適的編程方法，從而實現(xiàn)內(nèi)控體系的完善，促進(jìn)工業(yè)行業(yè)發(fā)展環(huán)境實現(xiàn)安全化、自動化以及高效化發(fā)展。

3.3系統(tǒng)可靠性優(yōu)化設(shè)計

影響PLC自動化控制系統(tǒng)可靠性的因素有很多種，除了電路設(shè)計、周圍電路干擾、硬件的設(shè)計，軟件的設(shè)計外，還有周圍環(huán)境的影響、天氣的因素等。PLC自動化控制系統(tǒng)對于運行的環(huán)境要求也非常嚴(yán)格，有一定的溫度和濕度要求，溫度要求在零至五十五攝氏度之間，濕度一般要求在35%-80%之間，所以一定要注意到這些環(huán)境條件因素，只有讓系統(tǒng)在規(guī)定的環(huán)境中工作，才能保證其高效的運行。此外，PLC自動化控制系統(tǒng)接觸到塵埃、油煙、水蒸氣等都有可能產(chǎn)生一定的損壞，所以在不同的環(huán)境要對PLC自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行不一樣的保護(hù)，在特殊的環(huán)境當(dāng)中就要特殊的保護(hù)手段。

結(jié)語

綜上所述，PLC自動化控制系統(tǒng)在較大程度上促進(jìn)了我國工業(yè)的發(fā)展，其具有一系列的優(yōu)勢，可以有效優(yōu)化生產(chǎn)過程，提升控制效果。但是，在未來的發(fā)展中，需要結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)工藝要求，積極優(yōu)化研究PLC自動化控制系統(tǒng)，從硬件優(yōu)化和軟件優(yōu)化兩個方面著手，完善PLC自動化控制系統(tǒng)的功能，提升其整體運行效率，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮更大的價值。

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