探析plc自动化控制系统设计

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1、探析PLC自动化控制系统设计　　【摘要】可编程控制器，即PLC，在自动化控制领域已经得到广泛应用，它是集合了计算机、网络通信、自动控制等技术于一体而发展起来的一种新型自动控制装置，一直以来，PLC在工业生产当中起到十分重要的作用。本文从介绍PLC系统的概念开始，阐述了在控制系统当中PLC应该如何进行设计，进而对PLC的未来进行一个展望。【关键词】可编程控制器PLC；自动化0.引言可编程逻辑控制器，即PLC，由于该控制器的体积小、易安装以及功耗低等优点，目前已经广泛的应用在自动化控制系统当中，并且，由于PLC与计

2、算机结合很紧密，因此其发展速度也是十分迅速的，产品的更新周期越来越短，可以说，PLC在自动化行业当中应用的相当普遍。尤其是进入21世纪，工业生产已经进入到自动化高度发达的水平，微电子技术已经变得十分成熟，因此，在自动化控制系统中，PLC的运用随处可见。1.PLC系统的概念PLC，即可编程逻辑控制器，英文为ProgrammableLogic6Controller，是一种集计算机技术、网络通信技术以及自动控制技术为一体的工业运用控制装置，它是一种数字式的电子系统，运行以及操作都是以数字方式进行的，并且在该装置上还具

3、有了编程功能，以此来实现对机械或者是生产的控制，此外，PLC还具有实用性强、应用简单、良好的抗干扰能、易于维护和扩展等特点，因此在自动化生产的过程中，起到了十分重要的作用。作为一种新型的工业控制装置，PLC有许多特点是其他控制器所不能比拟的，比如：PLC的运行速率快，因为其CPU的工作能力强；指令系统丰富以及可靠的操作系统；I/O接口和通信接口各式各样，极大限度的满足了工业当中的各种需求；除此之外，还具有信号采集功能、中断处理能力、输出控制功能、存储能力、逻辑处理能力、网络通信能力、数据运算能力、定时能力以及计

4、数能力等，这些特点为PLC的广泛应用提供了重要前提，也为工业的自动化发展提供了诸多便利。2.PLC控制系统的设计2.1设计思路6由于PLC控制系统当中涉及到不仅仅是计算机、网络通信技术，还有自动控制技术当中的数据管理、图形技术以及控制等其他技术，这样就要求在进行系统设计时，要充分考虑这些技术之间的相互融合性和协调性，实现数据共享、信息同步。比如在配电网当中，为了提高网络质量、降低网络损耗、减少断电次数，就必须在配电网的设计中以系统工程为理念，利用系统集成的方式，统筹考虑系统的兼容性、统一性，并且还要以实用性、经

5、济性、稳定性、可扩展性等设计要求为前提。2.2设计要求2.2.1硬件方面在PLC控制器当中，硬件设计是十分重要的，硬件设计的好坏会直接影响到设备的运转的稳定性、安全性以及可靠性。此外，PLC很容易适应周围环境，安装比较方便，更换时也比较快捷。比如在输入输出电路的设计中，设计输入电路时，考虑到电源要具有普遍性、抗干扰等问题，因此，一般采用的是240V作为供电电源，并且在电源当中还加入了净化原件以此来达到隔离要求。除此之外，考虑到电路中可能出现短路现象，因此，在选择电源容量时采用输入电路功率的二倍，并且在输入段安装

6、熔丝以此来起到保护电路的作用；设计输出电路时，假如生产中有高频的动作，那么在设计PLC时，就需要通过继电器进行输出，这样不但保证了生产的要求，而且抗干扰能力、负载能力都得到了很大提升，而如果在输出端的负载是具有电磁感应一类的，那么在突然断电时就会出现电磁干扰，这样就会产生电流的冲击，因此为了防止这种冲击烧坏PLC，就需要在此设备的旁边安装二极管，以此来起到保护的作用。6抗干扰的设计中，如今的工业生产中已经普遍的使用自动化设备，而在这些设备之间由于电流或者电压突然的变化而产生电磁辐射，产生电磁波，进而影响PLC系

7、统的性能，此外，除了设备之间的电磁干扰，还有来自空间的电磁场的干扰，比如有雷电、广播、高频设备等，这些分布比较复杂，当PLC处于射频场中时就极易收到这些电磁波的干扰，所以，在设计抗干扰方面时，要正确选择合适的电缆，并且在铺设线路时，要尽量原理高压线或者是动力线，避免线路并行的现象；在硬件上要加入滤波器，滤除一些干扰；做好信号与屏蔽接地，防止出现“地环路”；变频器中加入隔离变压器、滤波器等措施来抑制变频器的干扰。2.2.2软件方面6PLC系统进行设计时，除了要对硬件进行设计，还要进行软件的设计。在进行软件设计时，

8、要根据生产的需求来进行划分，不同程序实现不同的功能，软件设计中最为重要的就是过程的编写，PLC控制系统应用的效果如何关键是要看软件设计方案是否合理、高效。因此，在进行程序编写时，一个子程序不但可以独立的实现一些简单的功能，而且还要在组合模块中也要发挥相同的功效。一般程序结构分为三种：循环、条件以及顺序，表达方式也为三种：STL（语句表）、CSF（功能图）、LAD（接点梯形图），在PLC