基于PLC的自動化控制系統(tǒng)的配置及組態(tài)分析

黎明誠 弓麗萍

陜西電器研究所

一、PLC主要工作流程

1.PLC的主要工作流程主要有三個部分，首先是輸入采樣階段，該階段主要在系統(tǒng)完成初始化后，由系統(tǒng)自身的掃描功能對相關(guān)的輸入數(shù)據(jù)進行分析，判斷其準確性、穩(wěn)定性以及安全性，并且它能根據(jù)具體的控制項目對輸入的數(shù)據(jù)進行分析，將部分無用數(shù)據(jù)自動過濾，保障其執(zhí)行信息的高效性和穩(wěn)定性，在為其供電后其會將所有繼電器構(gòu)件進行復(fù)位操作，將控制系統(tǒng)中的計時計數(shù)及其他相關(guān)的邏輯計數(shù)信息全部清零，在完成相關(guān)的初始化的全過程后，PLC將會針對自身進行自檢，診斷自身當前供電狀態(tài)和相關(guān)信息數(shù)據(jù)的完整，依此來確保其工作過程中的安全性保障工作質(zhì)量。

2.掃描及信息交互。進入到信息交互階段就意味著PLC本身要與其外接設(shè)備之間進行相關(guān)的數(shù)據(jù)互通，在確保外接設(shè)備與PLC連接狀態(tài)良好傳輸穩(wěn)定的情況下確保該過程的穩(wěn)定，根據(jù)使用者需求和相關(guān)的輸入數(shù)據(jù)，來展開相關(guān)系統(tǒng)的自動化控制，并且依照使用者需要對相應(yīng)的自動化操作流程進行檢查，依照正確的邏輯順序?qū)φ麄€自動化控制的工作進行計算。

3.輸出及信息處理。該過程在掃描用戶階段執(zhí)行完畢后開始，這時可編程邏輯控制器就進入輸出刷新階段，輸出刷新部分，CPU按照I／O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，其控制指令直接作用于控制系統(tǒng)外的其他相關(guān)設(shè)備，實現(xiàn)對外部設(shè)備的自動化控制功能，PLC對于數(shù)據(jù)命令進行循環(huán)掃描，保障其自動控制過程的連續(xù)性，這對于邏輯相同的重復(fù)性生產(chǎn)工作有著重要的效果，保持工作的快速高效。

二、基于PLC的自動化控制系統(tǒng)的組態(tài)分析

（一）配置原則。自動化控制系統(tǒng)中需要多個可編程控制器，在對其進行配置的過程中，我們必須遵守配置原則，所謂配置就是在PLC的應(yīng)用中以最為貼合自身實際情況的方式來有效利用，在當前的應(yīng)用理念中，在配置過程中我們首先要注意的是PLC產(chǎn)品的品牌類型選擇，在品牌類型的選擇中，首先我們要明確各不同品牌產(chǎn)品的使用差異性，明確其質(zhì)量，要根據(jù)自身需求盡量選擇具有繼承性的產(chǎn)品，這主要是為了實際應(yīng)用后的相關(guān)維護工作能夠順利進行。其次是確定模塊數(shù)量，其主要條件是滿足自身自動控制要求的情況下所需相關(guān)模塊的數(shù)量，在這一過程中我們必須考慮到整個控制系統(tǒng)的安全與持續(xù)生產(chǎn)特點，要在模塊數(shù)量確認的過程中留出備份，以防止任何一部分的控制器出現(xiàn)問題。最后是經(jīng)濟性問題，構(gòu)建工業(yè)自動化生產(chǎn)系統(tǒng)所需的資金投入非常巨大，我們在整體組件的選擇上都需要注意到其經(jīng)濟性特點，首先明確自動化控制需求，根據(jù)需求選擇合適類型的控制器，在質(zhì)量和性能相同的情況下選擇更具經(jīng)濟性的PLC模塊進行使用。

（二）配置方法。在使用公用PLC系統(tǒng)的過程中，為了達到相應(yīng)的控制效果，使用的控制設(shè)備的種類也比較多，因此設(shè)備安裝點在范圍上無法保持一個相當?shù)募卸?，為了在配置過程中減少整個自動化控制系統(tǒng)的建設(shè)支出，我們需要將距客戶較遠的終端設(shè)備與公用PLC系統(tǒng)進行共同配置，在PLC控制室中，我們需要根據(jù)控制內(nèi)容的不同來安裝相應(yīng)的變頻器。

（三）組態(tài)分析。PLC自動化控制系統(tǒng)的模擬過程我們將其稱之為系統(tǒng)組態(tài)，系統(tǒng)組態(tài)主要是在需要對控制控制方案進行修改時進行的一個過程。它對于修改自動控制系統(tǒng)控制方案有著重要的意義，我們在進行控制方案修改時，也需要將自動化控制模塊與外部設(shè)備進行連接或者對其網(wǎng)絡(luò)通訊進行調(diào)整，在這個過程中實施組態(tài)操作來完成自動化控制系統(tǒng)控制方案的修改。PLC空難管制系統(tǒng)的機架是由擴展機架與主要幾家進行組態(tài)而來的，在安裝過程沖需要遵守相關(guān)的操作準則，主要是注意相關(guān)部件與其對應(yīng)槽位的安裝規(guī)則，在位置確定的情況下依照組態(tài)的標準增加相應(yīng)的控制模塊。

在組態(tài)相關(guān)參數(shù)的獲取過程中，需要CPU對其根據(jù)相關(guān)方法進行參數(shù)過濾，這是組態(tài)參數(shù)獲取的關(guān)鍵過程，如果CPU沒有執(zhí)行這一步驟的操作，相關(guān)的組態(tài)參數(shù)將無法正常得出。組態(tài)匹配特性，模塊相應(yīng)的名稱以及機架安排號等都由組態(tài)參數(shù)決定。

三、PLC運行效果分析

使用可編程控制器對自動化控制系統(tǒng)進行改造升級，可以明顯提升其工作效率以及工作過程的穩(wěn)定性，同時其工作過程中的人員實時監(jiān)測能夠得到保證，相關(guān)人員能夠隨時了解其控制參數(shù)，讓整個控制過程變得更為透明，針對相應(yīng)的問題也容易提出針對性的解決方案。PLC不僅僅是各種硬件系統(tǒng)的組合同時也必須在控制軟件方面得到保障，只有相關(guān)硬件安裝正確，軟件在各項控制參數(shù)上符合自動化控制要求，整個系統(tǒng)才能保持穩(wěn)定運行。傳統(tǒng)的繼電器開關(guān)被PLC替代后，PLC能夠?qū)ζ渲幸恍崿F(xiàn)自動化控制，并且在實際控制效果上有非常明顯的水平提升。針對PLC在工業(yè)自動化生產(chǎn)中的應(yīng)用，我們要對整個生產(chǎn)控制環(huán)境中的電磁影響做出仔細分析，由于PLC模塊自身結(jié)構(gòu)和控制原理的影響，其對于電磁干擾的抗性并不能做到完美，所以我們應(yīng)該對整個系統(tǒng)進行不斷的調(diào)整，例如對控制系統(tǒng)進行獨立供電，使用隔離器來方式供電過程中引起的電磁干擾等，達到對電磁干擾這種不利因素的控制。在正式使用之前需要進行相當一段時間的試運行，根據(jù)測試數(shù)據(jù)找出相關(guān)的問題，并明確問題原因提出解決方案。

結(jié)束語：在使用傳統(tǒng)的控制手段對自動化系統(tǒng)實施控制的過程中，繼電器開關(guān)的應(yīng)用是最為廣泛的，但是其工作中的弊端非常明顯，我們需要利用更具操作連續(xù)性及控制效果的PLC系統(tǒng)來進行更新?lián)Q代，確保工業(yè)自動化控制系統(tǒng)在實際生產(chǎn)過程中的效率和質(zhì)量。同時確保整個自動化流程處在安全透明的條件下，隨時可以由實際情況來改變控制方案，以求達到最優(yōu)控制效果。