工业自动化生产过程中PLC控制系统的设计方法

张嘎

(滨州渤海活塞有限公司,山东滨州 256600)

PLC技术是英文Programmable Logic Controller的简称,随着工业自动化的发展及其生产技术的进步,PLC被广泛应用于工业自动化生产过程中的控制系统中,并取得了良好的应用成果。PLC控制系统的核心技术是微电子技术与计算机技术,在这两种技术的辅助下,PLC控制系统的功能得到了大幅度提升;从微观的视角来看,PLC控制系统由五部分组成,分别是电源、功能模块、接触器、存储器和通信模块。强化PLC控制系统的实用功能,促进该系统在工业自动化领域的良好发展,则需要全面优化工业自动化生产过程中PLC控制系统的设计方法。本文将简单介绍PLC控制系统的基本定义,并浅谈如何优化工业自动化生产过程中PLC控制系统的设计方法。

1 PLC控制系统的基本定义

PLC控制系统的全称是Programmable Logic Controller,该系统是工业自动化的重要支撑,不仅能够顺利完成工业生产中的编程,而且能够发挥存储器的作用,将所有编入程序进行存储。此外,PLC控制系统能够全面监控工业自动化的生产过程,做好逻辑运算工作,对时间与动态进行控制。目前,PLC控制系统的首要工作是输入工业自动化生产过程的数据采样,接着,将所有采样数据信息进行自动化整合处理,将其编入自动化程序中,在实施控制系统输出。在工业自动化生产和PLC控制系统的运行过程中,工作人员必须严格遵守该系统的操作步骤,借助计算机技术和微电子技术做好工业生产信息的扫描、收集、整理与判断工作,保证逻辑运算结果的精确度,然后检验运算数据,确保其正确无误之后再存入RAM存储器中,并实施自动化信息刷新以及输出。而且,当代PLC控制系统的核心技术是微电子技术与计算机技术,该系统的五大组成部分是电源、功能模块、接触器、存储器和通信模块,因此具备高度电子化、集成化、自动化与智能化,能够有效扩大数据信息的运算与存储量,提升工业自动化生产质量[1]。另一方面,PLC控制系统能够复制和再现工业自动化生产的全过程,构建虚拟模型,合成生产过程中的所有信息,满足现代企业对自动化生产的需求。

2 如何优化工业自动化生产过程中PLC控制系统的设计方法

2.1 顺应PLC控制系统在工业自动化生产领域的发展趋势

从工业发展史的角度来看,当前PLC控制系统在工业自动化生产领域起到了重要支撑作用,能够满足当代企业对自动化生产的需求,辅助本组织保质保量地完成生产与加工工作。而且,PLC控制系统能够辅助工作人员针对所有产品做好质量在线检测工作,严格控制生产流程,确保产品质量参数的精确度。顺应PLC控制系统在工业自动化生产领域的发展趋势,优化该系统的设计方法,工作人员应重视结合本企业的生产需求,在工作过程中,全面提高PLC控制系统的信息监控质量,这样方能对工业自动化生产实施集中性监控,确保企业细加工,推动企业生产自动化与信息化,辅助本组织研发新产品[2]。

2.2 优化PLC控制系统的安装环境

发挥PLC控制系统的作用,则必须注重优化该系统的安装环境,切忌将PLC控制系统安装于电场和强磁场中。此外,不能将PLC控制系统安置在震动频繁而异常或者阳光直射地区,要将安装环境的温度控制在0到55摄氏度以内,环境湿度不能低于35%也不得高于85%。另一方面,要为PLC控制系统配置良好的防水防尘结构层,将CPU与扩展单元实施垂直安装。

2.3 准确定位PLC控制系统的安装位置

科学定位PLC控制系统的安装位置方能避免出现电气干扰和控制屏现象。在安装过程中,工作人员应该严格遵照安装规则,为PLC控制系统配备严密的封闭式防尘箱,在执行垂直安装时要把握好空气中的流动限度,避免杂物通过风速进入设备内部。

2.4 处理好PLC控制系统的外部干扰因素

在安装PLC控制系统之前要严密考察周围环境的感染系数,抵御来自外部的电压感染、电波干扰、高频电压干扰、输入信号干扰、接地干扰和电磁接触器干扰,为PLC控制系统安装良好的隔离变压器、外接稳压器、装滤波器、独立接地设备等,这样能够有效降低外部环境的干扰系数。

2.5 加强PLC控制系统的多重控制

加强PLC控制系统的多重控制主要是加强该系统的过程控制、运行控制、通信控制、开关量逻辑控制和安全回路控制。对于PLC控制系统的过程控制,要结合工业自动化生产工艺和安全要素,发挥过程控制开关的作用,对机械设备实施定时与定位控制;实施PLC技术运行控制,则需要先输入或者输出动作信号,确保PLC控制系统的供电线路经过了规定的时间与位置,再运用自动化原理实施运行控制;对于通信控制,应借助计算机技术、微电子技术和RAM存储器及时实现信息传递,全面控制、了解和监视工业自动化生产设备的运转状况,促进信息通信技术和自动化生产控制技术的有机结合,组建工业自动化生产网络及其数据库,从而有效加强通信控制;在实施开关量逻辑控制的过程中,应注意完善工业自动化生产控制系统,对原有的控制系统进行全面复制,使用模拟程序来代替原来的继电系统,这样能够保证其安全运转,加强继电器的逻辑功能;对于安全回路控制,要注重优化工业自动化生产设备供电系统的两地控制电路,为每台设备配以多个操控部件或开关以便于操控,实现多点控制[3]。另外,要配备新款主令电器,确保其质量优、操作简便、控制范围广泛。而且,要确保PLC控制系统的安全回路开关能够迅速完成设备起动、停止、正反转和变速以及互锁等控制工作,以此提升PLC控制系统的综合性能。

2.6 完善软件编制系统

提高PLC控制系统在工业自动化生产领域中的应用效果,必须充分利用计算机技术,完善PLC的软件编制系统,可以使用软件包编程或者现代化图形编程器先绘制梯形图,接着进行软件系统编程,编程完毕后,对程序进行必要地调试,这样能够提升软件编制系统的准确度。

3 结语

综上所述,在工业自动化发展的21世纪,PLC控制系统被广泛应用于工业生产过程中,为实现当代企业生产自动化提供了重要支撑。提升PLC控制系统在工业自动化生产领域的价值作用,则需要不断完善该系统的设计方法,强化PLC控制系统的综合功能。

[1]林耀忠.PLC在工业自动化控制领域中的应用及发展探讨[J].通讯世界,2013,(3):38-39.

[2]孟红秀.PLC控制系统应用中干扰问题解决措施[J].科技经济市场,2015,(7):164.

[3]令荣.基于PLC和触摸屏的开放式立体车库控制系统设计[D].兰州交通大学,2014.