基于PLC的自动化控制系统的配置及组态研究
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[摘 要]伴随着自动化控制技术水平的不断提高，基于plc的自动化控制系统也发生了较大的发展。PLC的自动化控制系统对机械维护效率的提高，人力、资金和资源等方面不必要浪费的减少等具有很大优势。基于这样的科技发展背景，在控制系统中加入了PLC控制技术以后，系统的功能更为强大。
中图分类号：G58 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）02-0379-01
PLC，是一种可编程控制技术，它的全称是可编程逻辑控制器。控制技术和继电器技术在发展过程中相互融合和发展，形成了现在的PLC。它既可以作为微型处理器使用，也可以通过编程进行使用，而且它也可以作为可使用终端。
1.PLC的原理
1.1 PLC的基本组成部分
可编程逻辑控制器即PLC具有与计算机相类似的组成结构，其构成元素主要包括通信模块、存储器、中央处理器（CPU）、输入输出接口电路和电源等。它利用一种可以写入程序的存储器，用来在其里面存储程序，包括一些逻辑控制语句和时序控制语句，而且可以传输数字量或者模拟量给外设。
除此之外，在工业的生产之中，PLC要发送操作执行的指令给其下面的终端，使终端获得操作的许可。PLC系统里面包含可以编程的设备和软件，既可以编写可独立运行的程序，又可以给设备进行调试，达到监控PLC的参数的目的。编程软件近年来的飞速发展，使得PLC在功能上更加的完善，使用者仅仅需要将PLC和电脑相连接起来，就可以对编程的成果进行共享，甚至能够实现系统运行模拟。
1.2 PLC的工作流程
中央处理器（CPU）对PLC的处理行为进行管理和监控。PLC把系统内的各种业务通过循环的方式来进行实现。整个工作流程如下：
1.2.1 PLC应用的第一阶段工作是对其进行初始配置，包括清零和复位。主要处理内部的继电器等；还要进行复位，主要针对为定时器。PLC自身所具有的自我诊断的功能，可以利用自我诊断程序对电源、电路以及程序等定期的进行自我诊断，以查看是否存在语法错误问题。
1.2.2 PLC初始化阶段结束以后，即进入扫描阶段。在扫描过程中，PLC进行扫描的目的主要是测查在PLC和其它设备之间的数据信息和连接状B，以此来保证每个设备之间信息传递顺利的进行。当对所有设备之间的连接状态以及信息的检查结束之后，PLC就会对用户程序进行启动，会一条一条的进行扫描，再逐条执行程序中的控制语句，结束后就保存执行的结果。
1.2.3 上面的处理完成之后，PLC开始处理输入和输出的数据信息，处理完成之后，PLC会把程序执行完了产生的最终的数据结果传送到已分配的映像区域，也会传送给外部的设备。在上面所描述的过程中，PLC得扫描要一直进行，不断的重复执行上面的步骤，直到机器停止。
2.基于PLC的自动化控制系统的配置
2.1 PLC自动化控制系统的配置原则
下面是对PLC自动化控制系统进行配置的基本要求：由广入深，在初始的步骤进行完毕以后，可以进行第二次的配置，也可以选择进行更新操作。具体的配置原则如下描述：
2.1.1 可以采用类比法以及按可继承、具有发展潜力的基本原则对所选择的产品及其所对应的机型进行初步确定。
2.1.2 应遵循完整性原则对模块数进行计算，计算时还要对相关的备份设置进行充分考虑，系统的可靠性可以通过这种方式确定。
2.1.3 这样的系统需要投入大量的经费，所以，选择配置方案时要充分考虑方案是否具有经济性，应按照经济的原则进行选择，如果有必要的话，可以事先进行相关的测试实验，最好是实物性的，用以验证可行性，可以通过这种方式对配置进行进一步的修正。
2.2 PLC自动化控制系统配置的方法
在PLC自动化控制系统中，其数据的输入和输出是按照一定的公式进行配置的。可以应用公式，计算出PLC系统中的输入点和输出点数据，并对输入点和输出点进行配置。配置好PLC的输入点与输出点之后，还要分析PLC自动化系统中的模块。对于输入点而言，第一要了解并确定电压的不同，因为电压是影响工作输入的重要因素，其次要根据电压分辨出是直流电还是交流电，判断电压信号之间发生隔离的条件与相关要求是不是贴合，还要注意电压信号的稳定性。
对于输出点，首先需要将具体输出模式确定下来，其中涉及到的有：半导体、回路、继电器等。通信在PLC自动化控制系统中具有十分重要的地位，许多地理位置中含有的控制装置都涉及到了通信。如果通信过程中的某一个环节出现了问题，就有很大几率会造成传递信息的不完整，最终导致自动化控制出现错误。如果没有及时的发现并进行处理，那么很有可能会造成很严重的后果。所以，整个自动化过程成功的关键是保持通讯信息的及时性和准确性。
之前已经提到了PLC自动化控制系统的通讯关联到了有关地理位置的装置，所以，信息传递以及介质连接需要通过网络平台实现。PLC自动化控制系统中整个系统的信息联通，主要是通过设备网络层、控制网络层和信息网络层等不同网络层之间的信息交互来实现的。
3.基于PLC自动化控制系统的组态分析
3.1 组态的基本内容
PLC工程人员对模拟化过程的称呼叫做组态，它是具备相应能力的人员将中央处理器、模块和电源组装好之后，再一一将它们设置，然后对它们的初始参数进行修改的过程。根据处理需求的不同，再修改成型系统的配置，这是PLC的开发人员应该了解并熟悉掌握的范畴。
在PLC的系统应用中，机架部分的组态主要包括主机架和扩展机架的组态，而且要注意的是在给机架进行配置的时侯，要按照一定的规范。电源、中央处理器、接口模块等的安装位置也一定要按照一定的规范，不能随意安装不考虑可行性。其中，在主机架的组态配置方面，其配置是按照分布状态的规律而改变的，不可以随机更改。而扩展机架与主机架的要求不相同，要分析网络、远程柜以及变频器件这三个方面。确定扩展机架的位置后，按照相关原则对其进行安装，并将模块添加进去。
3.2 模块组态的参数分析
组态分析的关键是模块组态分析，而模块组态分析的参数主要包括的有：模块的名称、机架的安排号和组态的匹配模式等。然而模块组态分析中所包含的参数需要多次重复的测量和标定。为了便于分析过程的进行，模块组态分析中的各项参数要在循环模拟中进行反复的测定，以确保其具有准确性。标定参数可以根据之前所测的数据结果，然后针对这些数据进行分析，并指导系统的修改。
可以在PLC中可以设置一个过滤时间，如果在器件中设置了一定长度的过滤时间，那么PLC自动化控制系统中的中央处理器就可以得到一组参数值，这些参数值与模块的数量相对应，这样就可以在系统进行循环扫描的周期工作之前把这些输入参数值用作系统采样的平均值。如果PLC自动化控制系统中没有设置过滤时间，那么用户在访问系统时所得到的就是当前所输入的参数值。是否对过滤时间进行设置应当提前考虑并提前进行操作。
4.结束语
PLC自动化控制系统不但具有继电器系统相类似的功能，而且还具有使硬件与软件很好的结合的特性，使得控制系统的更加的方便修改和易于维护，更甚至具有调和其它系统的类似互联网的特性，被看做是具有优良特性的控制系统。越来越多的人在使用中发现了PLC的这些特性的优势，着力的开发了基于PLC的多种多样的系统，正是因为PLC有这样的发展前景，所以相信基于PLC的各类控制系统将会更多的被开发和应用，更多的走进人们的生活，所以大力的发展基于PLC的系统具有更长远的意义。
参考文献
[1] 何富其.基于PLC的自动化控制系统的配置及组态分析[J].制造业自动化.2011（06）.
[2] 单长坤.基于PLC的自动化控制系统的配置及组态分析[J].橡塑技术与装备.2016（10）.