PLC的自动化控制系统设计探讨

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【摘 要】本文主要就plc自动化的控制系统设计进行论述，PLC控制系统在设计上属于步骤有顺序的系统项目工程，并且在工业化的自动控制方面有了十分广泛的运用，本文主要从系统的设计与实际的经验进行了归纳。

【关键词】PLC；自动化控制系统；设计

PLC是把计算机的技术结合到了自动化的生产过程中的系统，并且发展得非常快，因为计算机技术与微电子技术的促进功能，它的功能也在逐渐地增加，产品的更新速度也不断地加快，已经成了现在自动化生产中不可或缺的系统之一。它应用在很多的工业设备生产与自动化的成产中，是现代最前沿的计算机的控制系统。

1.PLC系统的含义

PLC也可以称作可编程逻辑的控制设备。在国际上是这样定义的：一种采用数字进行运算和操作的电子化系统，是针对工业方面的应用进行设计的。它的储存设备中具备了可编写程序的作用，用来处理系统中的逻辑计算、定时以及顺序的控制之类的操作指令，还采用数字和模拟的各类输入与输出，进行各种设备或者生产程序的控制。

2.PLC控制系统的设计

2.1系统硬件方面的设计

硬件的设计是PLC中最关键的一个部分，它会影响到系统运转过程中的安全性、可靠性以及稳定性，其中包含了输出与输入电路。

（1）PLC控制系统中输入电路的设计。PLC通常都是采用二百四十伏的供电电源，所以使用的电源范畴也很广，但是为了抵抗干扰，需要添加电源的净化元件，隔离变压设备也能够应用双隔离的技术，就是变压设备的初级线圈和次级线圈的屏蔽层，和初级电气中性点来接地，次级线圈的屏蔽层来接入系统输入电路的地，来降低高频与低频脉冲产生的干扰。

PLC的输入电路电源通常都使用DC24V，并且它带负载的时候需要重视容量，防止发生短路的现象，对系统的供电安全与PLC的安全是非常关键的，由于这个电源发生过载或者是断裂都会对PLC的运转产生一定的影响，通常会选择电源容量是输入电路功率的二倍，输入电路的电源线路安装比较适合的熔丝，来预防短路的现象。

（2）PLC的控制系统中输出电路的设计。根据生产要求，各类指示灯和变频设备的启动与停止都要通过晶体管进行输出，它比较适用在高频的动作上，响应的时间短，要是PLC系统的输出频率是一分钟六次一下，就应该先在继电器进行输出，使用这样的方式，输出的电力设计就会变得容易，其抗干扰与带负载的能力也非常强。

要是系统所输出的带电磁线圈类的感性负载，那么负载断电的似乎就会给系统的输出带来电流的冲击，所以，对直流的感性负载需要在它的边上接上二极管，能够吸收冲击的电流，能够保护好系统。

如果PLC的扫描频率是十次每分钟以下的时候，不但能够使用继电器的输出，还能够使用系统输出驱动的中间几点起或是固态的继电器，再进行驱动的负载。

对两个比较重要的输出量来说，不但在PLC的内部进行互锁，应该在其外部也互锁，来强化系统运转的安全与可靠性。对一些比较普遍的交流开关类型的负载，如，交流接触设备、电磁阀等，需要使用微笑类型的中间继电器来进行驱动，房子系统的接点进行直接的驱动。

（3）PLC系统中抗干扰设计。工业领域的自动化技术不断地在发展，晶闸管可控整流与变频调速设备的应用也十分地广泛，这样就造成了交流电网方面的污染，也产生了很多的干扰性问题，所以，抗干扰就成了控制系统在设计的过程中一定要重视的问题。通常都会应用这样的方法：

1）隔离的方式：因为电网里产生的高频干扰是分布的电容之间耦合形成的，因此，应该使用一比一的超隔离变压设备，把中性点通过电容来接地。

2）屏蔽的方式：通常会使用金属的外壳来进行屏蔽，把PLC控制系统中设置在金属柜里。金属的外壳能够接地，来屏蔽经典与磁场，预防空间发生的辐射干扰。

3）布线的方式：强电的动力线路与弱电的信号线在走线的时候要分开，还需要有一些间隔。

2.2 PLC控制系统中软件的设计

在设计硬件的时候还可以进行软件的设计。对软件的设计主要是按照控制的标准把工艺的程序图变成了梯形图，在控制系统中的应用是最重要的问题，过程的编写则是设计软件的具体方式。在应用的过程中，好的软件设计方案是非常重要的。

2.2.1程序的设计理念

基本的程序：不但能够在独立的程序来控制比较简单的工艺生产，还能够成为组合中模块结构的单元程序，基本程序机构的方式有这几种：顺序结构、条件的分支以及循环结构。

模块化的程序：将一个总控制的目标程序分为很多的具备清晰子任务程序的模块，再分来进行编写与调试，最终组成一个完整的整体程序。这样的方式就被称为模块化的程序设计。

2.2.2 PLC控制系统中程序的设计要点

控制系统的I/O分配，按照生产线由前到后，点数会逐渐地增多，尽量将一个系统、设备或者是元件的信号都集中再编址，这样便于维护。定时设备与计数设备需要进行统一化的编号，不能够重复地使用一个编号，避免控制系统的可靠运转。程序里面经常用的内部中继电器或是中间的标志位，也需要进行统一的编号，再分配。在分配完地址之后，要将分配表与继电器或是标志位列出表格。

3.总结

本文主要论述了PLC自动化控制系统的设计，PLC控制系统在设计上属于步骤有顺序的系统项目工程，并且在工业化的自动控制方面有了十分广泛的运用，本文主要从系统的设计与实际的经验进行了归纳。PLC是把计算机的技术结合到了自动化的生产过程中的系统，并且发展得非常快，因为计算机技术与微电子技术的促进功能，它的功能也在逐渐地增加，产品的更新速度也不断地加快，已经成了现在自动化生产中不可或缺的系统之一。它应用在很多的工业设备生产与自动化的成产中，是现代最前沿的计算机的控制系统。 [科]

【参考文献】

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