董宗哲

在工業(yè)生產(chǎn)中，控制系統(tǒng)處于核心位置，利用大屏幕能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控各個(gè)控制點(diǎn)的動(dòng)態(tài)情況。利用PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠保障控制的可靠性，有效提高控制的效果，可以說(shuō)PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)意義重大。

1 PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠性研究

利用控制系統(tǒng)自身的特點(diǎn)來(lái)提高讀入PLC信號(hào)的可靠性，通過(guò)信號(hào)之間的關(guān)系來(lái)對(duì)信號(hào)的可信度進(jìn)行判斷。將輸入變化范圍控制在一定時(shí)間內(nèi)，通過(guò)輸出值的變化時(shí)間來(lái)判斷信號(hào)的影響、傳送信號(hào)是否故障、極限開(kāi)關(guān)是否故障，及時(shí)通知操作人員對(duì)故障進(jìn)行處理。通過(guò)準(zhǔn)確輸入現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)給PLC系統(tǒng)執(zhí)行，通過(guò)執(zhí)行結(jié)果對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的裝置進(jìn)行控制和調(diào)整。一旦負(fù)載被接觸器所控制，啟動(dòng)以及停止這種指令則轉(zhuǎn)為接觸器線圈對(duì)其進(jìn)行控制。提高輸入信號(hào)以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的可靠性和準(zhǔn)確性能夠有效提高PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，設(shè)置故障報(bào)警裝置能夠有效監(jiān)測(cè)運(yùn)行狀況及是否存在故障。

輸入給PLC信號(hào)可靠性的提升，需要考慮到變送器以及開(kāi)關(guān)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)。以避免各種成癮造成的傳送信號(hào)發(fā)生短路、短路等情況。此外，程序設(shè)計(jì)中還增加數(shù)字濾波程序，增設(shè)輸入信號(hào)可靠性。

現(xiàn)場(chǎng)輸入出點(diǎn)設(shè)計(jì)中增加定時(shí)器，時(shí)間設(shè)定按照觸電抖動(dòng)頻率以及系統(tǒng)響應(yīng)速度需求確定。確保出點(diǎn)穩(wěn)定閉合情況下才出現(xiàn)其他響應(yīng)。模擬信號(hào)濾波采取圖2b程序設(shè)計(jì)?，F(xiàn)場(chǎng)模擬信號(hào)采取連續(xù)采樣方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，采樣間隔則根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換速度及相關(guān)決定。3次采樣數(shù)據(jù)存放數(shù)據(jù)寄存器。完成最后數(shù)據(jù)采樣之后，可通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比、交換等方式計(jì)算最大最小值，并去掉峰值后保留中間值，以存放數(shù)據(jù)器DT0。

此外，改善PLC現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)可靠性也可采取利用信號(hào)關(guān)系判斷信號(hào)可信度的方法實(shí)現(xiàn)。如液位控制，因?yàn)閮?chǔ)罐尺寸為確定數(shù)據(jù)，進(jìn)液或出液閥門開(kāi)度以及閥內(nèi)壓力均為已知的情況下，則可以按照內(nèi)液變化確定相關(guān)數(shù)據(jù)。將液位計(jì)算結(jié)果輸入PLC數(shù)據(jù)估算內(nèi)液差，即可以通過(guò)判斷液位計(jì)是否發(fā)生故障，通過(guò)報(bào)警系統(tǒng)即可以進(jìn)行檢修。

2 PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案

2.1 硬件系統(tǒng)

2.1.1 輸入電路：PLC電源的適應(yīng)范圍較廣，增設(shè)電源濾波器能夠有效減少對(duì)電源的干擾影響。也可采用隔離變壓器，憑借雙層隔離技術(shù)，采用初級(jí)線圈和次級(jí)線圈均與初級(jí)電器中性點(diǎn)進(jìn)行接地，次級(jí)線圈同時(shí)也要與屏蔽層的輸入電路進(jìn)行接地，能夠減少高低頻脈沖對(duì)系統(tǒng)的影響。輸入電路在電源的選擇上需要注意容量大小，對(duì)短路情況提前做好預(yù)防工作，能保障PLC系統(tǒng)的正常運(yùn)行[1]。

2.1.2 輸出電路：變頻器及指示燈按照電子自動(dòng)化工業(yè)的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)常規(guī)采用晶體管作為輸出。晶體管的延遲較短，能夠有效適應(yīng)系統(tǒng)的各種高頻情況。選擇繼電器輸出能夠讓系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單合理，有效提升系統(tǒng)的負(fù)載性能和抗干擾性能。PLC輸出系統(tǒng)在斷電時(shí)會(huì)受到負(fù)載的沖擊，需要在負(fù)載處設(shè)置二極管和浪涌吸收器，這樣能夠有效避免PLC系統(tǒng)被損壞。

2.1.3 抗干擾設(shè)計(jì)：如今，變頻器和晶閘管在PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用，這就涉及干擾問(wèn)題。采取隔離措施避免電磁波干擾，也可以采用隔離變壓器，讓電容通過(guò)中性點(diǎn)進(jìn)行接地處理[2]。可以采用金屬外殼對(duì)干擾因素進(jìn)行屏蔽，有效保護(hù)PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)。金屬外殼接地能夠有效屏蔽靜電和磁場(chǎng)，降低干擾輻射。布線方面則將強(qiáng)電與弱電進(jìn)行分線處理，保證一定的距離，但不完全重合。采用雙絞線屏蔽線纜的形式來(lái)作為模擬信號(hào)的傳輸線路。

2.2 軟件系統(tǒng)

2.2.1程序的設(shè)計(jì)：程序的設(shè)計(jì)方面為提升PLC的適應(yīng)性，可以劃分為基礎(chǔ)部分、模塊化部分。基本部分程序通常操控較為簡(jiǎn)單的系統(tǒng)工藝，同時(shí)也可以作為模塊化部分的單元程序使用。整體來(lái)說(shuō)基本程序部分也可以分為順序、循環(huán)以及條件分支等三個(gè)結(jié)構(gòu)。模塊化部分則是主要將多個(gè)任務(wù)進(jìn)行分別設(shè)定，在統(tǒng)一的平臺(tái)上通過(guò)調(diào)試以及編程等將模塊的程序進(jìn)行整合。為有效提升維護(hù)工作的便捷程度，通常會(huì)對(duì)計(jì)數(shù)器和計(jì)時(shí)器進(jìn)行統(tǒng)一的編號(hào)，但不能夠使用相同的編號(hào)。對(duì)內(nèi)部的繼電器和中間標(biāo)志也進(jìn)行統(tǒng)一的編號(hào)并且進(jìn)行工作的分配。

2.2.2 系統(tǒng)編程：在設(shè)計(jì)的過(guò)程中也可以采用觸點(diǎn)串聯(lián)的方式接入PLC輸入端，這樣能夠有效降低系統(tǒng)空間的占用比例。使用二分頻技術(shù)能夠有效實(shí)現(xiàn)設(shè)備的啟停功能均由一個(gè)按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)。模塊化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)相對(duì)靈活性更高，可以將正反自鎖互鎖轉(zhuǎn)程序封裝成為一個(gè)模塊，正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)封裝成為一個(gè)模塊。PLC程序通過(guò)這樣的設(shè)置能夠?qū)δK進(jìn)行更加充分的調(diào)動(dòng)。有效減少編程的工作量，也能避免占用量過(guò)大的情況。這樣的編程方式能夠有效提升PLC自動(dòng)化工程的設(shè)計(jì)，尤其是針對(duì)大型PLC自動(dòng)化工程的設(shè)計(jì)。編程工作結(jié)束后也要對(duì)輸入端進(jìn)行深入的檢測(cè)，指示燈顯示正常代表著系統(tǒng)運(yùn)行正常。

結(jié)束語(yǔ)

在對(duì)PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定問(wèn)題方面進(jìn)行了深入的分析后，對(duì)PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性提高措施進(jìn)行了深入的研究和討論，通過(guò)優(yōu)化和完善設(shè)計(jì)能夠有效提升PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1]李偉，楊利榮.基于軟PLC的自動(dòng)控制系統(tǒng)的配置與實(shí)現(xiàn)[J].機(jī)械制造與自動(dòng)化，2019，（4）：206-208，211.

[2]鄔曉林.研究探討PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠性[J].中國(guó)科技博覽， 2018，（13）? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 責(zé)編/樊力行