- 相關(guān)推薦
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(fù)責(zé)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(dá)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(dá)可以在生產(chǎn)的過程中，實現(xiàn)實時的到達(dá)，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(dá)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(jǐn)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(dāng)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(biāo)準(zhǔn)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(dá)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(dá)在主站以及從站之間會形成一種標(biāo)準(zhǔn)的輸入以及輸出的方式，使得信息的傳達(dá)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_(dá)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(dá)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)目偝绦颍虼�，在間應(yīng)用的過程中，需要注意網(wǎng)絡(luò)之間的連接通達(dá)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(dá)性，以及系統(tǒng)的整體構(gòu)成中的網(wǎng)絡(luò)通達(dá)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(xiàn)：
[1]趙晶.基于PLC自動化控制系統(tǒng)的通信技術(shù)研究[D].東北大學(xué),2012.
[2]劉紅泉,張帆.基于PLC自動化控制系統(tǒng)的通信技術(shù)研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2016(16).
[3]吳舒翰.基于PLC網(wǎng)絡(luò)通信的輸送機控制系統(tǒng)的研究[D].合肥工業(yè)大學(xué),2009.
[4]凌建華.基于PLC和PC的快速自動化控制系統(tǒng)的研究[J].電子技術(shù)與軟件工程,2014(10):256-256.
[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.
【PLC自動化控制系統(tǒng)與通信技術(shù)研究論文】相關(guān)文章：
無線通信技術(shù)研究的論文05-02
物聯(lián)網(wǎng)信息通信技術(shù)研究論文05-02
無線通信控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)論文05-02
移動通信系統(tǒng)中切換技術(shù)研究論文05-02
綠色移動信息通信技術(shù)研究論文05-02
PLC在電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用論文05-01