自動(dòng)化控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究

時(shí)間:2022-09-13 09:50:52

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自動(dòng)化控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究

1PLC現(xiàn)狀分析

PLC的全稱是可編程邏輯控制器。通俗地說,它就是一臺(tái)簡單的特殊電子計(jì)算機(jī)。它可以在特殊的工業(yè)環(huán)境下使用,即使是條件十分惡劣的環(huán)境,它也可以控制很多執(zhí)行設(shè)備。其內(nèi)部的存儲(chǔ)設(shè)備是可編程的,預(yù)先準(zhǔn)備好的控制程序代碼存入存儲(chǔ)設(shè)備,就可以令其根據(jù)條件的變化,執(zhí)行相應(yīng)的命令,根據(jù)其輸出的數(shù)字或者模擬信號(hào)來區(qū)分指令進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同設(shè)備的控制。

2PLC技術(shù)和PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

2.1PLC技術(shù)。PLC技術(shù)的全稱是可編程控制器,它是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)開發(fā)出來的一項(xiàng)新技術(shù)。在電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域里,一種專業(yè)的自動(dòng)化控制器也應(yīng)運(yùn)而生這種控制器在電子自動(dòng)化生產(chǎn)中占有重要地位,其產(chǎn)品性能也在不斷的優(yōu)化發(fā)展。現(xiàn)在的PLC技術(shù)基于原來的基礎(chǔ)不斷的發(fā)展,并發(fā)生了變化,我們依舊稱呼它為PLC技術(shù)。運(yùn)行相關(guān)程序,借助于相關(guān)軟件,用戶的各種需求都能得到滿足。根據(jù)提前輸入好的編碼,依照順序和指令代碼,運(yùn)行程序,實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制的目標(biāo)。一般說來,處理器要執(zhí)行一個(gè)接一個(gè)的命令,循環(huán)往復(fù)。這種電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)相對(duì)于傳統(tǒng)來說,有兩大優(yōu)勢(shì)。(1)連接線的數(shù)量較少。PLC控制系統(tǒng)輸入、輸出端需要連接線,其它的是不需要連接實(shí)際線路的。相關(guān)的軟件之間的連接就可以保障系統(tǒng)的運(yùn)行。(2)不需要隨時(shí)調(diào)整和變化程序,因?yàn)镻LC系統(tǒng)中獲取信息、處理信息和存儲(chǔ)信息都有固定的運(yùn)行程序。PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行內(nèi)部包含四大結(jié)構(gòu):即電源、處理器、存儲(chǔ)器和相應(yīng)的功能處理模塊。系統(tǒng)的順利運(yùn)行得益于每個(gè)組件的相互配合??刂葡到y(tǒng)是基于電源組件來控制其它模塊的。因此,電源組件在控制系統(tǒng)中起著十分重要的作用。控制系統(tǒng)的核心位置被處理器占據(jù)著,該模塊有著相當(dāng)強(qiáng)悍的數(shù)據(jù)處理功能,它可以轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)之間的信息。在電氣自動(dòng)化控制環(huán)境趨于復(fù)雜化的背景下,只有實(shí)現(xiàn)功能模塊和系統(tǒng)組件的良好配合,才能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。2.2PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)。PLC控制系統(tǒng)每一個(gè)被控制對(duì)象都有基本工藝要求,為了更好的實(shí)現(xiàn)這一要求,可以對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)程中,在符合生產(chǎn)工藝要求的前提下,需要遵循優(yōu)化設(shè)計(jì)原則:(1)優(yōu)化設(shè)計(jì)要遵循的最基本原則是要盡可能地滿足被控制對(duì)象的基本工藝要求。這一原則要求預(yù)先詳細(xì)了解控制系統(tǒng)的基本用途和重要應(yīng)用環(huán)境,廣泛收集相關(guān)資料并對(duì)其進(jìn)行歸納整理。依靠這些數(shù)據(jù)反饋,與專業(yè)的設(shè)計(jì)人員溝通出一套科學(xué)合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。除此之外,還要協(xié)調(diào)好各方面關(guān)系,對(duì)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題做到及時(shí)解決。(2)最大限度的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案需要確保PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)能正常使用其基本功能,尋找設(shè)計(jì)與效果之間的平衡點(diǎn),從經(jīng)濟(jì)角度,確保方案合理,便于操作執(zhí)行。(3)安全、可靠是優(yōu)化設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)中需要遵循的主線。這一原則要求確保系統(tǒng)的使用安全和可靠是提升PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)效率和質(zhì)量的前提條件。(4)堅(jiān)持從實(shí)際出發(fā),確保PLC容量合理。優(yōu)化設(shè)計(jì)自動(dòng)化控制系需結(jié)合多種工藝、改進(jìn)生產(chǎn)路線,其目的在于提升生產(chǎn)效率。

3PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

3.1增強(qiáng)抗干擾能力。3.1.1添加隔離變壓器。其位置設(shè)在PLC控制系統(tǒng)的電源處,并做好接地處理,這樣一來,可以有效減輕電流流過電源線所產(chǎn)生的電流干擾。此外,為減輕信號(hào)的干擾強(qiáng)度,可以在隔離變壓器的前方增設(shè)一個(gè)濾波器。3.1.2并聯(lián)浪涌,抑制感性負(fù)載。在電路中,電感性負(fù)載可以存儲(chǔ)能量。PLC電路中的感性觸電短路引發(fā)感性負(fù)載周圍釋放大量電能,進(jìn)而引發(fā)電弧現(xiàn)象。若電弧小,會(huì)干擾電路,相反則很可能損毀電子元件。在PLC電路中,感性負(fù)載兩端并聯(lián)浪涌可以抑制感性負(fù)載造成的干擾或破壞。3.1.3選擇接地方式。PLC系統(tǒng)若接地良好,可以有效地抵抗電路中的電磁干擾,即使電壓產(chǎn)生波動(dòng)時(shí),也可以有效減輕PLC控制系統(tǒng)因電壓沖擊造成的電路損害程度。依據(jù)PLC控制系統(tǒng)的類型,選擇并聯(lián)接地或一點(diǎn)接地兩種不同的接地方式。以此來免遭電磁干擾,削弱電壓沖擊的破壞力。3.1.4選擇不同的電纜線路。PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)周圍的電路系統(tǒng)中,電流流過電線時(shí)會(huì)有電感和電容產(chǎn)生,這也是造成信號(hào)干擾的一部分原因,為削弱其干擾性,交流電路、直流電路要選擇不同的電纜路線。3.2增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。有諸多因素都可以影響到PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠性,比如PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)本身的質(zhì)量好壞,周圍電路的干擾的強(qiáng)弱、硬件設(shè)計(jì)的達(dá)標(biāo)與否,軟件的設(shè)計(jì)符合規(guī)范與否、PLC系統(tǒng)周圍環(huán)境。溫度在零度以上,五十五度以下,濕度在百分之三十五以上,百分之八十以下的工作環(huán)境下,PLC原件及控制系統(tǒng)可正常運(yùn)轉(zhuǎn),且使用壽命較長。若軍工出產(chǎn)的PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)則能夠在濕度和溫度條件更惡劣的環(huán)境下,也能保證正常運(yùn)行。

4結(jié)語

PLC是專門為在工業(yè)環(huán)境中使用而設(shè)計(jì)的電子操作系統(tǒng)。一般情況下,它可以在沒有保護(hù)手段的情況下正常運(yùn)行。若工作環(huán)境過于苛刻或電磁干擾十分強(qiáng)烈的情況下,程序的運(yùn)行就會(huì)出錯(cuò),設(shè)備出現(xiàn)故障甚至影響整個(gè)系統(tǒng)。因此,PLC控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性的提高勢(shì)在必行。另外,在設(shè)計(jì)、安裝和使用維護(hù)階段,如何增強(qiáng)PLC控制系統(tǒng)的抗干擾能力也需多加注意?;诖耍瑑?yōu)化設(shè)計(jì)PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)是相當(dāng)重要的舉措。

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作者:姜學(xué)慶 單位:天華化工機(jī)械及自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院有限公司