PLC智能控制

PLC智能控制

马旭升

肇庆北新建材有限公司广东省肇庆市526105

摘要：在现代工业企业的生产和管理中，大量的物理量、特性参数需要进行实时检测、监督管理和自动控制。这是现代化工业生产必不可少的基本手段。从单台计算机的直接监控到多级计算机监控系统，以及分布式、网络化、智能化的系统，在各种企业中都有应用。计算机多级监控系统，是以监控计算机为主体，加上检测装置、执行机构，与被监测控制的对象（生产过程）共同构成的整体。在该系统中，计算机实现了对生产过程的检测、监督和控制。鉴于此，本文主要分析PLC智能控制。

关键词：PLC；智能控制；对策

1、PLC智能控制系统的设计原则和注意事项

研究发现，之所以PLC控制技术在工业领域中广泛应用起来，主要源于PLC控制技术所具有的自身优势。经过整理分析，PLC控制技术突出的特点共有3方面内容，下面将进行逐一阐述，希望能够对PLC控制技术更好地发展和开拓起到一定的推动性作用。

1.1、稳定性强

PLC控制系统的稳定性将会与企业效益有着密切联系，而在实际应用中，正是因为PLC控制系统具有很强的各项性能，进而使得PLC控制系统整体稳定性提高，这也是作为PLC控制系统在工业生产中可靠运行的基础保障。PLC系统的稳定性主要体现在两方面：一方面，为了避免外界因素所造成的干扰，PLC控制系统中加入了光电隔离的抗干扰方法，这种方法可以在PLC控制系统正常运转的情况下，使PLC控制系统的运行时间大大延长；另一方面，PLC系统内部装置进行了特殊防护处理，既可以实现降低干扰的效果，同时通过加装的定时装置，又能在PLC控制系统发生故障时，及时进行预警和防护，避免由于故障问题给PLC控制系统造成更大的伤害。

1.2、易于操作

模块设计是PLC编程设计的核心理念，通过模块设计，企业可以设置满足自身情况的操作流程、内容等PLC控制体系，赋予了PLC控制系统极强的适应性能，可以借此特点来满足不同企业的生产需求。另外，梯形图是PLC控制系统编程语言的表达形式，这种表达形式与电气控制线路图极为相似，具有便于观察、容易理解、原理简单等特点，因而只要经过简单的培训和讲解，大部分技术人员都能轻而易举地做到根据编程语言对PLC控制系统实施熟练、准确地操作。

1.3、具有极高的适应能力

在工业领域应用中，PLC控制系统不仅要面对着复杂的工作环境，而且电磁干扰问题也成为了PLC控制系统运行所面临的巨大挑战。因此，也就对PLC控制系统的各种性能提出了更为苛刻的发展要求，比如说抗噪音能力、抗粉尘能力等抗干扰能力。而PLC控制系统针对外界干扰进行了各项能力的加强设计，尤其是在制造技术上采用的是世界最为先进的微电子设计技术，不仅在制造工艺上进行了优化，更使系统的各项性能得到了很大的提高。

2、PLC智能控制控制系统的总体设计

随着电子信息技术的发展，嵌入式控制、可编程逻辑控制器（PLC）、集散控制系统（DCS）、计算机控制等为代表的控制系统逐渐应用到了生产当中。虽然嵌入式控制技术和计算机控制技术在控制领域拥有一定的应用，但是由于工业现场恶劣环境，两者的使用都受到了较大的限制[8]。而PLC是专门为复杂工业环境设计的微型控制器，具有稳定性高，抗干扰能力强等特点，十分适用于工业的现场环境。

2.1、系统硬件结构

基于PLC的调压控制系统，其中气动阀，数字阀，操作显示屏和按钮采用数字I/O信号驱动，压力传感器的信号属于模拟信号，需要通过EM231进行模数转换，再连接PLC。压力传感器的测量范围为0-1.0MPa，输出信号为4-20mA的电流。数字信号输入模块主要包括系统各操作按钮，液位报警，罐体锁紧，漏液保护等检测电路信号。在数字信号输出方面，气动阀通过PLC传来的数字信号控制整个气路的开关。数字阀通过接受8位二进制数控制整个气路的气体流量。显示屏用于显示系统的四组压力，分别为：罐上罐压力，下罐压力和两个储气罐的压力值。PLC与上位机通过自由口协议进行通信，协议通过Zigbee无线网络进行传输。

2.2、系统软件结构

系统的软件主要实现两个部分的功能：一是PLC程序实现下位机的数据采集与处理，气路阀门控制，与上位机通信等功能；第二部分是上位机组态软件实现过程显示，控制参数计算，与下位机通信等功能。

3、智能化控制系统未来发展的趋势

3.1、遗传算法应用技术和神经网络技术

就目前的发展而言，遗传的相关算法是目前最为广泛的智能化应用。通过函数的优化进行相关的遗传算法，通过对迭代进化过程的探索，不断淘汰相关的适应性低的个体，实现最优的个体节点。由此可见，遗传算法的应用技术主要研究与其相关的领域。遗传算法技术是解决车间优化问题的有效方法。在神经网络方面，智能机器人控制也是将理论与控制技术相结合的一个典型案例。在神经网络算法技术层面，控制理论与智能技术往往通过取长补短获得相应的新的智能控制系统，注重“神经网络与模糊逻辑相结合”的原则。

3.2、机床数据控制系统的智能应用

在数控方面，我国机床行业的升级和战略的调整对我国智能制造行业的发展有重要意义。在重大政策支持方面，数控机床行业正在向高档领域的发展。在工业技术的装置和数据生产方面，高端数控机床成为了智能制造的重点。要注重提升数据机床的精度和效率，使其向着更加智能化的方向发展。在数控机床方面，中、高档数控技术在市场中的需求量较大，是国家重点发展的生产领域。数据控制在相关机器生产领域中的应用是我国智能制造业的重要发展方向，促进了相关企业的发展和生产效率的不断提高。

总之，智能化控制系统正在综合发展。在综合控制方面，智能化制备装备的控制处于成熟阶段。在社会主义市场经济发展的大背景下，我国在智能控制领域扮演着重要的角色，同时，因国内外的相关企业对智能化控制系统的需求不断变大，将推动智能化控制系统的发展。因此，研究这一方面的发展态势对我国企业的发展有重要意义。

参考文献：

[1]张俊民.基于图像识别的PLC智能控制系统设计[J].计算机与数字工程，2017，45（11）：2275-2278.

[2]刘雄平.基于PLC的化工场所照明智能控制系统设计[J].当代化工研究，2017（01）：77-78.

[3]朱烁，韩会杰，魏亚楠.PLC智能控制湿干法联合脱硫除尘技术应用与测试[J].电子测试，2016（12）：47-48.

[4]董勇.基于PLC智能控制在镗床改造中的应用[D].湖南大学，2009.

[5]林明星，赵永瑞，李倩.一种PLC智能控制的程序设计方法[J].工业仪表与自动化装置，2000（03）：47-48.