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PLC自動化控制系統(tǒng)與通信技術(shù)研究論文
摘要：隨著計算技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，通信技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用也在發(fā)生著巨大的轉(zhuǎn)變，在目前工業(yè)化生產(chǎn)中，信息技術(shù)已經(jīng)在生產(chǎn)的現(xiàn)場中得到了深入的應(yīng)用，從設(shè)備的控制管理、物資分配到生產(chǎn)分配等整個過程中進行作用，此外，還與日常的企業(yè)管理以及商業(yè)的運作等相互的聯(lián)系，使得整個企業(yè)中的工商運作過程逐漸的成為一個更為緊密的整體。在目前的自動化車間中，通過現(xiàn)場的總線實現(xiàn)生產(chǎn)步驟的相互連接，PLC在其中的控制需要通過PROFUBUS的連接來發(fā)揮作用，使得智能化的設(shè)備在其中發(fā)揮作用。由目前的情況進行分析，可以得知，在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中，PLC的研究具有重要的意義，能夠直接的促進自動化生產(chǎn)中生產(chǎn)效率的提升。
關(guān)鍵詞：PLC；信息通信技術(shù)；智能化；自動控制
可編程邏輯運算控制器（ProgarmmableLogicCon-troller，簡稱PLC）,在目前的工業(yè)自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用較為廣泛，在生產(chǎn)的過程中，自動化生產(chǎn)線中通信技術(shù)的應(yīng)用是十分重要的，齊總分為不同的工作組進行具體的操作過程，PLC控制過程主要有幾個步驟：首先是供應(yīng)原料，第二是進行產(chǎn)品的加工和生成，第三步是產(chǎn)品的組成和包裝，第四步是負責產(chǎn)品的傳送，租后一組則是實現(xiàn)產(chǎn)品的分類。在控制的過程中，PLC需要通過設(shè)備之間的控制，實現(xiàn)工作的過程，主要是由連接主站、從站以及不同的系統(tǒng)接入點進行控制。
1PLC的基本特點
在PLC進行系統(tǒng)控制的過程中，需要實現(xiàn)信息的接受以及發(fā)送，因此在運作的過程中，主要依靠著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用來進行實現(xiàn)。在信息的接受以及發(fā)送的過程中，需要通過程序的設(shè)置來達到不同的應(yīng)用效果。在目前的程序應(yīng)用中，主要的由兩種不同的程序構(gòu)成來組成，其一是在系統(tǒng)的出場之后，廠家在內(nèi)部設(shè)置一定額的應(yīng)用程序；其二是在實際的應(yīng)用過程中，應(yīng)用者根據(jù)不同的生產(chǎn)需求實現(xiàn)的程序的設(shè)置[1]。在使用的過程中，需要對于程序的兩個特性進行關(guān)注，其中最為主要的一點是在應(yīng)用過程中穩(wěn)定性，能夠使得整個的生產(chǎn)過程始終能夠保持其穩(wěn)定的運行，同時產(chǎn)品的品質(zhì)可以表現(xiàn)的較為平衡，使得用戶的體驗較佳；另外，在生產(chǎn)過程中，用戶根據(jù)自我的需求進行程序的控制以及調(diào)整，能夠有效的應(yīng)對在這一過程中，生產(chǎn)條件以及生產(chǎn)需求的變化，使得整個生產(chǎn)的過程能夠更為適應(yīng)于用戶的特殊需求，實現(xiàn)靈活化的生產(chǎn)。
2網(wǎng)絡(luò)連接與通信技術(shù)
2.1連接的基本實現(xiàn)
在網(wǎng)絡(luò)進行連接的過程中，信息的傳播以及傳達可以在生產(chǎn)的過程中，實現(xiàn)實時的到達，并根據(jù)于此在生產(chǎn)的過程中實現(xiàn)即時的調(diào)整，使得自動化的生產(chǎn)過程實現(xiàn)智能化的管理。在目前的PLC通信設(shè)備的構(gòu)成中，包括著不同的組成部分，PLC中的通信內(nèi)容，需要在不同的設(shè)備之間進行傳輸，需要關(guān)注傳輸過程中網(wǎng)絡(luò)的交互性以及穩(wěn)定性，使得傳輸?shù)膬?nèi)容能夠及時在不同的設(shè)備間得到傳輸以及應(yīng)用。隨著觸摸控制的廣泛應(yīng)用，目前的控制器也采取了觸摸技術(shù)的應(yīng)用，在控制的過程中，能夠更加及時以及便利的達到工作的目的。此外，也有需要進行注意的問題，即是在操作的過程中，需要謹慎的進行系統(tǒng)的操作以及控制，防治由于觸碰系統(tǒng)的應(yīng)用不當而在信息的傳播中出現(xiàn)問題。在PLC與計算機進行聯(lián)網(wǎng)的情況下，可以實現(xiàn)在不同的裝置間的交互控制，也可以在一臺控制機器上安裝多個PLC的控制操作系統(tǒng)，實現(xiàn)在不同系統(tǒng)間交互操作。
2.2人機界面的應(yīng)用以及傳輸?shù)南到y(tǒng)
2.2.1人機界面的應(yīng)用在系統(tǒng)的控制中，需要通過人機界面的指令傳輸以及傳輸反饋來進行實現(xiàn)，因此在人機界面的應(yīng)用過程中，需要對于指令信號的進行關(guān)注，其中有，復(fù)位、開始以及停止等控制的內(nèi)容需要通過人機界面之間的操作來實現(xiàn)信息的傳輸。PLC的數(shù)據(jù)在觸摸屏上顯示，通過觸摸屏還可以隨時知道PLC的狀態(tài)，并通過電子觸屏進行管控，是相對智能的人機交互界面。PLC還可以連接網(wǎng)絡(luò)、與其他軟件進行功能升級，對PLC進行創(chuàng)新優(yōu)化，進行只能管理與升級[2]。在很多實際的應(yīng)用功效中，工業(yè)生產(chǎn)時，多采用分散控制與集中管理的模式，一臺上位機監(jiān)控多臺PLC，構(gòu)成分散式布控網(wǎng)絡(luò)。2.2.2傳輸?shù)南到y(tǒng)在傳輸系統(tǒng)的現(xiàn)實過程中，需要與前文中提到的生產(chǎn)線中五個構(gòu)架之間的相互連接，來進行實現(xiàn)。在目前的應(yīng)用中。西門子的可編程邏輯控制器的應(yīng)用較為廣泛，因此現(xiàn)在以西門子作為例子，進行具體的說明。在五個不同的工作組中，都需要單獨的機器來實現(xiàn)操作以及控制，在此基礎(chǔ)上組成一個生產(chǎn)的整體[3]。在自動化生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)中共有5個工作組，這5個工作組可以組成一個完整的加工系統(tǒng)，也可以單獨生產(chǎn)，各工作組包含一臺S7—200系列的西門子PLC，組與組之間分為主站和從站，主站為輸送站，與從站之間的控制主要采用的是PPI協(xié)議的通信方式，串行通信采用RS485的網(wǎng)絡(luò)控制。生產(chǎn)線的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示：自動化生產(chǎn)線裝置的組成與各個工作單元的基本工作任務(wù)及功能具有密切的聯(lián)系。在自動化生產(chǎn)裝置的應(yīng)用過程中，需要注意到不同的生產(chǎn)過程之間信息的相互連接性，根據(jù)不同的生產(chǎn)需求構(gòu)成一個整體的過程，實現(xiàn)生產(chǎn)的控制的穩(wěn)定與平衡。2.2.3系統(tǒng)的完整運作過程在系統(tǒng)的運作過程中，需要通過不同的變量控制來實現(xiàn)不同部分之間的完整過程，其中包括四種主要的控制過程，有邏輯程序的控制、模擬數(shù)量的控制以及工作過程的控制，并全過程的控制。在運行的的過程中，需要對于邏輯的控制給予高度的關(guān)注，使得整個控制的過程能在平穩(wěn)的預(yù)設(shè)條件中運行，進而實現(xiàn)控制的標準化以及生產(chǎn)過程效率的提升。在PLC的運作過程中，需要對于傳輸?shù)某绦蛐盘柕捻樞蜻M行掃描，了解指令中的具體指示方向。通過信號的接受以及信號的掃描輸入，在此后需要通過信號的輸出過程進行開始之前實現(xiàn)信號的刷新過程，使得整個信號以及指令在進行傳輸?shù)倪^程中，能夠及時的到達以及及時的進行傳輸。在系統(tǒng)的運作過程中，對于整個運作的內(nèi)容在不斷的進行反復(fù)的運作，在這一過程中，系統(tǒng)的工作人員需要在系統(tǒng)的運作過程中實現(xiàn)即是的監(jiān)控，由于在傳輸?shù)倪^程中一般的情況下系統(tǒng)具很高的穩(wěn)定性，但是不排除在特殊因素的影響之下，系統(tǒng)的傳輸會出現(xiàn)一系列的誤差，導(dǎo)致在自動化的生產(chǎn)過程中出現(xiàn)一些生產(chǎn)的問題。
3西門子PPI通信技術(shù)的應(yīng)用
3.1PPI的通信系統(tǒng)構(gòu)成
在進行使用的過程中，信息的傳達在主站以及從站之間會形成一種標準的輸入以及輸出的方式，使得信息的傳達能夠在不同的站點之間實現(xiàn)統(tǒng)一信息以及指令的即時共享，在這一過程中，需要用戶關(guān)注信息傳輸內(nèi)容指令的具體實現(xiàn)方式，是的信息的在傳輸之中，能夠遵循著一定的規(guī)律進行傳輸。在信息的傳輸中，主站與從站之間存在著傳輸?shù)膮f(xié)議，需要保證不同站點之間信息傳輸?shù)臅尺_性，使得信息的傳輸能夠以即時的方式進行輸出以及輸入，保證每個生產(chǎn)的步驟之間具有密切的連接性。主站可以對任何從站下達指令，從站接受到主站的信號后，進行呼應(yīng)，從站設(shè)備不能主動發(fā)出信息，只有主站設(shè)備發(fā)出信號后從站才可以做出回應(yīng)信息[4]。主站設(shè)備在進行傳輸信息的過程中，是重要的信息接受以及發(fā)送的主體，在日常的應(yīng)用過程中又稱之為主要站點或者是主要的設(shè)備，需要進行集中的維護以及管理。在其后的過程中，傳輸?shù)男畔⒁约敖邮艿膶ο髲闹饕脑O(shè)備轉(zhuǎn)移的從站中，從站與主站的不同之處在于程序設(shè)置中的區(qū)別，在控制的過程中發(fā)揮著不同的功用，事實上，在機器的類型上，沒有明顯的區(qū)別。PPI網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)時間與傳輸方式：PP通訊協(xié)議屬于一種異步協(xié)議，該協(xié)議通過對雙膠線的屏蔽實現(xiàn)通訊功能的生成，它是在西門子STEP7-Micro/WIN編程軟件上傳與下載程序的功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的，傳輸通過USB接口和RS232來完成。
3.2PPI網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成
在網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成過程中，需要根據(jù)不同的內(nèi)容的設(shè)備之間，構(gòu)成相互的連接，在此基礎(chǔ)上構(gòu)成一個系統(tǒng)信息傳輸?shù)目偝绦�，因此，在間應(yīng)用的過程中，需要注意網(wǎng)絡(luò)之間的連接通達性，分別在不同的網(wǎng)絡(luò)中得到實現(xiàn)。在這一過程中，設(shè)備與設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)通達性，以及系統(tǒng)的整體構(gòu)成中的網(wǎng)絡(luò)通達性，都是需要重視的問題。在主站的PPI網(wǎng)絡(luò)中，需要對于不同的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成以及信息的傳輸進行統(tǒng)合，使得信息能夠在網(wǎng)絡(luò)的傳輸過程中根據(jù)正確的傳輸內(nèi)容，以及傳輸?shù)姆较騺磉M行。PPI網(wǎng)絡(luò)的單主站主要包含PG或PC、HMI和CPU，其中PG或PC帶有STEP7-Micro或WIN的操作軟件，HMI可以作為主站的設(shè)備使用，單主站中的CPU可以是一個，亦可包含多個CPU，而CPU作用很大，可以作為主站發(fā)揮作用[5]。
4結(jié)束語
在目前的PLC自動化控制系統(tǒng)的通信技術(shù)的運作中，已經(jīng)得到了一定程度的發(fā)展，其中觸控的研究以及控制在目前已經(jīng)進行的較為充分。PLC在應(yīng)用的過程中，表現(xiàn)出明顯的應(yīng)用優(yōu)勢，其中主要的有，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)造完善、數(shù)據(jù)的傳輸穩(wěn)定、價格較低以及工作效率較高等不同的優(yōu)勢。在應(yīng)用的過程中，需要將這些優(yōu)勢進行發(fā)揮，推動生產(chǎn)。在我國的工業(yè)過程進程中，逐漸需要實現(xiàn)高度的自動，并且需要在目前信息技術(shù)的發(fā)展過程中，實現(xiàn)高度的智能化，以適應(yīng)與目前的社會工業(yè)設(shè)備的發(fā)展趨勢。進行控制的實現(xiàn)設(shè)備是從國外進行引用的，在可選擇的產(chǎn)品品種上較為狹窄，實際的使用過程中有許多的限制，影響了生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展。這些因素在今后的研究過程中，都需要進行不斷的研究，促進生產(chǎn)的進步。
參考文獻：
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[5]王玉曄.基于PLC控制技術(shù)在工業(yè)自動化中的應(yīng)用研究[J].課程教育研究：學(xué)法教法研究,2015(29):256-256.
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