PLC技術自動化控制系統優化設計淺談

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1自動化控制系統優化的概念

對自動化控制系統進行優化，從而提高了工作效率，降低了生產成本，同時也給企業帶來了很大的經濟效益。但是對自動化控制系統進行優化時，一定要遵守相關的優化設計準則，從滿足被控制對象的工作需求出發，結合自動化控制系統的功能和環境應用情況，從而設定該自動化控制系統。但是這個需要進行一個相關的分析，還要對數據資料等進行研究，才能進行。為了提升工作效率，系統的運行要求就會越來越高，所以要對系統進行一個合理、科學、規范、簡約性設計的方案制定。在工作中遵守方案，能讓企業降低系統運行成本，實現經濟利益最大化，但同時也要確保系統運作的安全性和可靠性。plc自動化控制目標的制定是提高生產效率的基礎，所以優化PLC是企業取得利益的重要保障。

2PLC自動化控制系統優化設計

2.1控制系統的硬件優化設計

硬件設計是PLC控制系統穩定運行的基礎，是PLC控制系統重要的環節，硬件設計主要包括輸出電路設計和輸入電路設計兩種。

2.1.1輸出電路設計

輸出電路在系統運行過程中主要是通過變頻器或指示燈等設備向外部發出信號。對于輸出電路的設計，應該要從整個電路的安全性出發。在輸出電路的設計過程中，一定要按照PLC自動化控制系統的要求進行設計，應該利用晶體管提高系統運行效率。在運行效率比較低的工作環境中，可以選擇使用續電設備，將其作為輸出電路設備。這個工作流程就比較簡單，而且相應的工作效率也很高，可以在很大程度上增強PLC自動化控制系統輸出電路的負載能力。如果PLC輸出帶一些感性負載的話，負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載旁邊并接續流二極管，交流感性負載并接浪涌的措施來將電路吸收，起到保護PLC的作用。

2.1.2輸入電路設計

PLC的供電電源一般情況下為AC85-240V，應用范圍比較廣，正常穩定的輸入電路是PLC自動化控制設備進行工作的基礎，同時還能控制系統的供電電源，具備良好的工作適應范圍。針對我國現階段工業的需求，PLC自動化控制系統一定要有一個很強的抗干擾能力，同時還要考慮周圍環境對電路的影響，這時候就需要安裝電源凈化元件，濾波電源、隔離變壓器等。在隔離變壓器中，系統實施雙層隔離的方案，同時建立屏蔽層，降低外部環境對系統電路的影響。在輸入電路的設計中，為了防止電路短路、電路電源穩定性不足的現象發生，一定要注意電源容量，一般情況下，選用的電源容量為輸入電路功率的兩倍。電路還需要很好的安全性，所以要安裝相關型號的熔絲。

2.2控制系統的軟件優化設計

PLC的軟件設計需要進行程序的編寫，將設計好的工藝流程圖變為梯形圖。根據實際需要，工作人員應該對PLC自動化控制系統的調整熟悉，一般程序編寫分為兩類：一種是獨立的程序編寫，這種程序編寫比較簡單，在實際應用中，可以獨立運行，也可以作為整體中的一部分來運行。順序結構、循環結構和條件分支結構是這種程序常見的結構類型。另外一種是模塊化的程序編寫，這種程序綜合了多種程序，把一個總的控制目標分成了多個程序模塊，分別進行編寫，最后組合起來一起發揮作用，應用范圍比較廣，多用于比較復雜的生產工藝。

2.3系統可靠性優化設計

影響PLC自動化控制系統可靠性的因素有很多種，除了電路設計、周圍電路干擾、硬件的設計，軟件的設計外，還有周圍環境的影響、天氣的因素等。PLC自動化控制系統對于運行的環境要求也非常嚴格，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境條件因素，只有讓系統在規定的環境中工作，才能保證其高效的運行。此外，PLC自動化控制系統接觸到塵埃、油煙、水蒸氣等都有可能產生一定的損壞，所以在不同的環境要對PLC自動化控制系統進行不一樣的保護，在特殊的環境當中就要特殊的保護手段。

2.4控制系統的抗干擾能力優化設計

首先，PLC自動化控制系統可以在電源添加隔離變壓器，以此降低電路承受的壓力，減少電路故障的發生。隔離變壓器一定要接地，接地性好的PLC自動化控制系統可以很好的抵抗磁場的干擾，同時當電路的電壓有波動的時候，也能很好的避免電壓沖擊對電路產生破壞的現象。現階段，常用的PLC抗干擾電路優化設計主要使用的是隔離、屏蔽和布線三種方案。其中，隔離是最常用的方案，主要是對系統運行周邊出現的電容耦合進行隔離；而屏蔽也是比較常見的一種方式，其主要是將干擾源屏蔽到金屬柜當中，確保系統在運行中處于一個正常的狀態，這個抗干擾的方式用起來比較簡單，而且產生的抗干擾性比較強，效果很好；布線就是將不同的信號線分散開來，將干擾源分散，在現階段的工業生產中，也是一種比較常用的抗干擾方式。

3結束語

在實際應用中，應該避免電磁干擾情況，對PLC自動化控制系統進行優化，符合生產的需要，專業人員應該根據PLC在實際應用中存在的問題，不斷優化系統，設計完善的運行方案。

參考文獻

[1]朱明偉.PLC自動化控制系統優化設計探究[J]信息通信,2016(09).

[2]薛建斌.電氣設備PLC控制系統的設計與應用[J].科技展望,2016(34).

[3]劉曉云.基于PLC的機器人電氣控制系統的設計[J].電子技術與軟件工程,2016(22).

作者：周旭 單位：山東華宇工學院