石 磊

中核建中核燃料元件有限公司

淺談電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)中PLC的設(shè)計與運用

石 磊

中核建中核燃料元件有限公司

我國經(jīng)濟快速發(fā)展，也帶動了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，近幾年來，自動化技術(shù)的水平也越來越高，而其中PLC控制系統(tǒng)具有適應(yīng)性強、性價比高，體積和質(zhì)量都比較小等特點，適用的范圍受周圍環(huán)境的影響較小，因此，在電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)中PLC的運用也是越來越受到重視，本篇文章著重分析了電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)中PLC的設(shè)計與應(yīng)用，在已有的發(fā)展基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析PLC的設(shè)計與應(yīng)用技術(shù)，為相關(guān)領(lǐng)域的工作提供一些參考。

電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)中PLC的設(shè)計與運用

一、電氣設(shè)備pLC控制系統(tǒng)設(shè)計

1、評估控制任務(wù)

一是在電氣設(shè)備中應(yīng)用PLC系統(tǒng)的有關(guān)可靠性要求;二是PLC系統(tǒng)控制規(guī)模大小;三是在數(shù)據(jù)處理方面PLC控制系統(tǒng)速度;四是PLC控制系統(tǒng)工藝復(fù)雜程度。

2、PLC控制系統(tǒng)機器型號的選擇

對于整體控制系統(tǒng)而言，其核心部件就是PLC機。所以，在設(shè)計PLC控制系統(tǒng)過程中，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)對PLC機機型進(jìn)行科學(xué)合理選擇，從而在各種經(jīng)濟指標(biāo)以及相關(guān)技術(shù)指標(biāo)方面均能夠使PLC控制系統(tǒng)水平得到更好提高。通常來說，在選擇PLC控制系統(tǒng)機型時應(yīng)當(dāng)對以下幾點內(nèi)容加強注意：對機器型號進(jìn)行適當(dāng)選擇;對機器容量大小進(jìn)行適當(dāng)選擇;對相關(guān)輸人電源模塊進(jìn)行配套選擇;對相關(guān)輸出電源模塊進(jìn)行配套選擇。

3、I/O地址的確定

PLC控制系統(tǒng)策劃的根本其實是PLC控制系統(tǒng)接線口上的I/O地址的確定，在進(jìn)行編程作業(yè)之前，首先要明確I/O地址，知道了I/O地址之后還能，進(jìn)行電氣連接線圖，裝配圖策劃、連接電線等工作。

4、控制系統(tǒng)整體設(shè)計

在對PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計過程中，設(shè)計人員首先應(yīng)當(dāng)使其完整性得到保證，具體而言，在實際設(shè)計過程中應(yīng)當(dāng)注意內(nèi)容主要包括兩大方面，即硬件設(shè)計與軟件設(shè)計，在設(shè)計過程中應(yīng)當(dāng)使這兩者保持相輔相成關(guān)系，不但要能夠相互配合，還要能夠相互牽制。首先，硬件設(shè)計，在硬件設(shè)計方面其內(nèi)容主要包括三個部分，即控制器設(shè)計、抗干擾設(shè)計以及電路連接設(shè)計;其次，軟件設(shè)計，對于軟件設(shè)計而言，其內(nèi)容主要就是編寫控制系統(tǒng)中相關(guān)程序，通常情況下包括控制系統(tǒng)硬件程度與控制系統(tǒng)軟件程序。

5、系統(tǒng)聯(lián)機調(diào)試的分析

把軟件調(diào)試好之后，體系聯(lián)機調(diào)節(jié)快把軟件拷貝到PLC操縱體系之中，然后把主電設(shè)備關(guān)閉掉，再進(jìn)行調(diào)節(jié)。在進(jìn)行連接調(diào)試的時候，萬一硬件或軟件存在問題，那么首先要對電氣體系的連接線進(jìn)行仔細(xì)檢查，因為問題通常就出現(xiàn)在連接線處。

二、PLC系統(tǒng)的防干擾設(shè)計方法

1、電源防干擾設(shè)計

電源防干擾設(shè)計要從電源的變壓器入手，因為它是電源的關(guān)鍵元件，通常選用隔離變壓器來減少干擾，而且要求變壓器容量大于實際需要量一倍多。在實際操作過程中，要保證變壓器的屏蔽層接地良好，而且次級線圈連接線的連接也要注意使用雙絞線的連線方式，這樣做的目的是為了避免電源線之間的相互干擾，如果能在PLC的控制器電源進(jìn)行隔離變壓器之前裝上過濾器，則抗干擾能力更強，系統(tǒng)的可靠性也大大加強。

2、輸入、輸出信號的防干擾設(shè)計

(1)針對輸入信號的防干擾技術(shù)：首先，利用輸入模塊濾波來減少輸入線之間的差模干擾；其次，將控制器接地，目的是減少輸入線和大地之間的共模干擾，最后，針對電路信號突變產(chǎn)生的感應(yīng)電勢的影響，利用硬件的容差設(shè)計技術(shù)以及硬件的可靠性錯容技術(shù)，就能有效避免干擾。

(2)針對輸出電路的防干擾方法。對于連接有感性負(fù)載的，PLC輸出端子，當(dāng)輸出電信號由關(guān)變開，或者由開變關(guān)過程，常常有一些電量的突變從而造成干擾，在設(shè)計的時候就應(yīng)該注意這個問題，應(yīng)采取恰當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)手段保護(hù)PLC的輸出觸點，而且針對直流負(fù)載和交流負(fù)載可以采取不同的方法進(jìn)行保護(hù)。

3、外部配線的防干擾技術(shù)

外部配線之間存在的互感的分布電容，常常會帶來一些干擾，針對這種干擾，交流的輸入和輸出信號，與直流的輸入和輸出信號線應(yīng)該使用不同的電纜，把它們分開，消除信號線之間的互感和分布電容，如果條件允許，能夠使用屏蔽電纜就更好。如果配線距離很長，超過三百米的，那么最好使用中間繼電器進(jìn)行信號的轉(zhuǎn)換，還可以使用I/O通道，另外還要注意分開控制器的接地線和電源線，還要分開信號線與動力線。從而有效減少外部配線的干擾。

三、LC技術(shù)在電氣設(shè)備控制系統(tǒng)中的運用

1、PLC機型和功能的選擇

對PLC進(jìn)行進(jìn)行選擇的時候，應(yīng)該結(jié)合具體的電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)的各項要求，保證所選擇的PLC機型能夠與電氣設(shè)備運行的狀態(tài)控制系統(tǒng)相適應(yīng)，此外還要時刻關(guān)注PLC機在運行的時候，各項功能的安全性和可靠性是否能夠達(dá)到系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的基本要求。

2、PLC系統(tǒng)的硬件設(shè)計

生產(chǎn)的現(xiàn)場會有多種因素的干擾，比如噪聲或者污染嚴(yán)重等，選擇PLC機型的時候應(yīng)該選擇小機型并采取兩級監(jiān)控措施，操作員負(fù)責(zé)程序的編程，以及對PLC的調(diào)試工作，在操作過程中，要做好監(jiān)測和記錄下機位現(xiàn)場的相關(guān)的數(shù)據(jù)以及信息，特別要注意一些異常的數(shù)據(jù)，更要做好記錄，為下一次設(shè)計以供參考，并且要對整個電氣設(shè)備進(jìn)行良好的控制。

結(jié)語

在現(xiàn)代電氣設(shè)備中，通過對PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計以及有效應(yīng)用，可使控制系統(tǒng)作用得到真正發(fā)揮，從而使電氣設(shè)備控制系統(tǒng)工作效率得到進(jìn)一步提高，對電氣設(shè)備發(fā)展有著很大促進(jìn)作用。作為電氣設(shè)備相關(guān)工作人員，應(yīng)當(dāng)真正掌握PLC控制系統(tǒng)設(shè)計及運用相關(guān)內(nèi)容，從而對PLC控制系統(tǒng)合理應(yīng)用，使自身技術(shù)水平得到提高。

[1]吳雄鋒.淺談電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)中PLC的設(shè)計與運用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)(中旬刊)，2014，(7)：47-49.

[2]公丕明，張會林.電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)中PLC的設(shè)計與運用分析[J].城市建設(shè)理論研究(電子版)，2015，(20)：107-109.