浅谈电气设备自动控制系统中PLC的设计与运用

石 磊

中核建中核燃料元件有限公司

浅谈电气设备自动控制系统中PLC的设计与运用

石 磊

中核建中核燃料元件有限公司

我国经济快速发展，也带动了科学技术的发展，近几年来，自动化技术的水平也越来越高，而其中PLC控制系统具有适应性强、性价比高，体积和质量都比较小等特点，适用的范围受周围环境的影响较小，因此，在电气设备自动控制系统中PLC的运用也是越来越受到重视，本篇文章着重分析了电气设备自动控制系统中PLC的设计与应用，在已有的发展基础上进一步分析PLC的设计与应用技术，为相关领域的工作提供一些参考。

电气设备自动控制系统中PLC的设计与运用

一、电气设备pLC控制系统设计

1、评估控制任务

一是在电气设备中应用PLC系统的有关可靠性要求;二是PLC系统控制规模大小;三是在数据处理方面PLC控制系统速度;四是PLC控制系统工艺复杂程度。

2、PLC控制系统机器型号的选择

对于整体控制系统而言，其核心部件就是PLC机。所以，在设计PLC控制系统过程中，设计人员应当对PLC机机型进行科学合理选择，从而在各种经济指标以及相关技术指标方面均能够使PLC控制系统水平得到更好提高。通常来说，在选择PLC控制系统机型时应当对以下几点内容加强注意：对机器型号进行适当选择;对机器容量大小进行适当选择;对相关输人电源模块进行配套选择;对相关输出电源模块进行配套选择。

3、I/O地址的确定

PLC控制系统策划的根本其实是PLC控制系统接线口上的I/O地址的确定，在进行编程作业之前，首先要明确I/O地址，知道了I/O地址之后还能，进行电气连接线图，装配图策划、连接电线等工作。

4、控制系统整体设计

在对PLC控制系统进行整体设计过程中，设计人员首先应当使其完整性得到保证，具体而言，在实际设计过程中应当注意内容主要包括两大方面，即硬件设计与软件设计，在设计过程中应当使这两者保持相辅相成关系，不但要能够相互配合，还要能够相互牵制。首先，硬件设计，在硬件设计方面其内容主要包括三个部分，即控制器设计、抗干扰设计以及电路连接设计;其次，软件设计，对于软件设计而言，其内容主要就是编写控制系统中相关程序，通常情况下包括控制系统硬件程度与控制系统软件程序。

5、系统联机调试的分析

把软件调试好之后，体系联机调节快把软件拷贝到PLC操纵体系之中，然后把主电设备关闭掉，再进行调节。在进行连接调试的时候，万一硬件或软件存在问题，那么首先要对电气体系的连接线进行仔细检查，因为问题通常就出现在连接线处。

二、PLC系统的防干扰设计方法

1、电源防干扰设计

电源防干扰设计要从电源的变压器入手，因为它是电源的关键元件，通常选用隔离变压器来减少干扰，而且要求变压器容量大于实际需要量一倍多。在实际操作过程中，要保证变压器的屏蔽层接地良好，而且次级线圈连接线的连接也要注意使用双绞线的连线方式，这样做的目的是为了避免电源线之间的相互干扰，如果能在PLC的控制器电源进行隔离变压器之前装上过滤器，则抗干扰能力更强，系统的可靠性也大大加强。

2、输入、输出信号的防干扰设计

(1)针对输入信号的防干扰技术：首先，利用输入模块滤波来减少输入线之间的差模干扰；其次，将控制器接地，目的是减少输入线和大地之间的共模干扰，最后，针对电路信号突变产生的感应电势的影响，利用硬件的容差设计技术以及硬件的可靠性错容技术，就能有效避免干扰。

(2)针对输出电路的防干扰方法。对于连接有感性负载的，PLC输出端子，当输出电信号由关变开，或者由开变关过程，常常有一些电量的突变从而造成干扰，在设计的时候就应该注意这个问题，应采取恰当的保护手段保护PLC的输出触点，而且针对直流负载和交流负载可以采取不同的方法进行保护。

3、外部配线的防干扰技术

外部配线之间存在的互感的分布电容，常常会带来一些干扰，针对这种干扰，交流的输入和输出信号，与直流的输入和输出信号线应该使用不同的电缆，把它们分开，消除信号线之间的互感和分布电容，如果条件允许，能够使用屏蔽电缆就更好。如果配线距离很长，超过三百米的，那么最好使用中间继电器进行信号的转换，还可以使用I/O通道，另外还要注意分开控制器的接地线和电源线，还要分开信号线与动力线。从而有效减少外部配线的干扰。

三、LC技术在电气设备控制系统中的运用

1、PLC机型和功能的选择

对PLC进行进行选择的时候，应该结合具体的电气设备自动控制系统的各项要求，保证所选择的PLC机型能够与电气设备运行的状态控制系统相适应，此外还要时刻关注PLC机在运行的时候，各项功能的安全性和可靠性是否能够达到系统正常运转的基本要求。

2、PLC系统的硬件设计

生产的现场会有多种因素的干扰，比如噪声或者污染严重等，选择PLC机型的时候应该选择小机型并采取两级监控措施，操作员负责程序的编程，以及对PLC的调试工作，在操作过程中，要做好监测和记录下机位现场的相关的数据以及信息，特别要注意一些异常的数据，更要做好记录，为下一次设计以供参考，并且要对整个电气设备进行良好的控制。

结语

在现代电气设备中，通过对PLC控制系统进行科学设计以及有效应用，可使控制系统作用得到真正发挥，从而使电气设备控制系统工作效率得到进一步提高，对电气设备发展有着很大促进作用。作为电气设备相关工作人员，应当真正掌握PLC控制系统设计及运用相关内容，从而对PLC控制系统合理应用，使自身技术水平得到提高。

[1]吴雄锋.浅谈电气设备自动控制系统中PLC的设计与运用[J].中国高新技术企业(中旬刊)，2014，(7)：47-49.

[2]公丕明，张会林.电气设备自动控制系统中PLC的设计与运用分析[J].城市建设理论研究(电子版)，2015，(20)：107-109.