摘要：随着科学技术的发展，我国工业发展突飞猛进，传统工业模式已不能很好的适应工业发展的需要，现代化的自动运营模式已成为当前工业发展重要突破口。近年来，我国科技进步巨大，在PLC自动化技术方面也有着重要的突破口，目前这项技术运用于工业技术的各个方面，对于整个工业运营生产模式有着关键的作用。PLC自动化控制系统的运用大大提高了工作人员的工作效率，降低了各种资源损耗。目前PLC自动化控制系统依然存在很多问题，技术人员需要大力学习新科技，认真钻研老问题，切实解决实际矛盾，为该技术的进一步开发贡献力量。基于此，本文就对PLC自动化控制系统优化设计有关内容展开分析。
关键词：PLC系统；自动化控制；优化设计
1分析PLC技术应用理论及原理
PLC即可编程控制器，是为了替代传统继电器控制电路而发展起来的技术，该技术融合了计算机技术、互联网技术、自动化技术等。该技术提高了自动化生产的效率，为自动化生产提供了自动化控制系统，该系统可以依据工作人员的需要，利用各种软件的配合，对设备进行电气自动化控制。与传统的电气自动化控制系统相比较PLC自动化控制系统具有较为明显的优势，其接线量远远少于传统系统，并且各个线路通过不同的软件相互联系，该系统还具有强大的抗干扰能力，维修方便，扩展简单等优点。各条指令的实行均按照固定的程序操作，很少出现错误，较为实用，程序在运行过程中基本不用调节。PLC自动化控制系统的内部结构主要由六部分组成，分别为处理器、存储器、功能模块、通信模块、电源与输入输出接口电路，每一部分的顺利运行促成了系统的正常工作。储存器是为了编写程序而存在的，其能够实现数据信息的存储，并且对于复杂程度不高的程序也能够执行；电源部分顾名思义就是为系统运行提供必要的电能；处理器在系统中承担着重要的使命，旨在对采集的信息进行必要的分析，进而获得一些设备信息，其性能的好坏意味着系统能否高效运行；在当前使用的I/O接口与通信接口都存在很多类型，能够满足各种市场需求。只有上述各部分能够稳定运行，相互协调，系统才能够实现自动化控制，这对于电气自动化目标的达成具有重要的意义。在PLC自动化控制系统组建之初，必须要选用合理的PLC设备，这是一种工作效率的优化，能减少人工劳作成本，提升产品质量，同时对于通信能力、采集性能、运算效率都有促进作用。
2研究PLC自动化控制系统优化设计
2.1优化设计原则
首先，可以进行优化的条件是系统满足自动化控制的基本功能，在以提高系统效率、简化系统操作为目的时可以对系统进行优化处理；其次，要尽全力符合生产的基本工艺，优化设计方案的设计应该集思广益，多方面的考虑实际情况，利用多种材料对系统进行整体的分析后再下结论；再者，设计方案应遵循以实际情况为主，以理论为辅的原则，方案还要为未来系统的改进提供容量，以方便后期进一步提高系统的生产效率；最后，在设计方案时，应考虑到工作人员的安全和系统的安全，不能一味的因优化系统而对日后的工作产生安全隐患。
2.2优化设计步骤
第一步，设计者需要充分了解系统的工艺流程，准确分析被控对象的所属种类。被控对象的种类主要有四个类型：离散型、连续型、批量型以及混合型。掌握工艺流程有利于分析出各个环节的优化方案。第二步，以被控对象的种类为依据判断出控制系统的种类。不同的被控对象，需要相应的单元来满足自己的要求。例如，位置控制就需要位置控制单元来实现位置变化的操作；温度控制则需要温度控制单元来实现温度的变化控制等。第三步，对PLC自动化控制系统进行硬件与软件的搭配，使其融为一体共同发挥作用。硬件选择中要充分考虑到控制器、机械设备与动力设备等设备之间的联系，软件选择中要考虑到软件的可编程性以及是否具有兼容性等特点。
2.3优化硬件设计
在进行自动化控制系统优化设计时，必须要重点关注硬件设计，这对于系统的稳定运行具有重要的意义。硬件设计价值表现在输入和输出上，常见的设计环节有输入和输出电路设计以及抗干扰能力设计三大部分。
首先，在进行输入电路设计过程中，应考虑到PLC自动化控制系统的输入电源应用范围较大，所以为避免干扰的产生，可采取电源滤波器和隔离变压器对其进行保护。隔离变压器在运行环节中，工作人员可以采取双层隔离的方式，以便更好地做到降低高低频脉冲干扰。针对输入电源，设计人员还应考虑到其防短路的问题，以确保电源的正常运行。其次，对输出电路进行设计的过程中，应结合实际情况进行具体的分析。PLC自动化控制系统由于运行时所需频率较高，所以必须采用晶体管作为输出的管道。但是，当系统所需频率较低时，设计师一般会采用继电器作为输出的管道，以确保系统的负载功能达到所需要求。此外，在对抗浪涌电流的冲击时，可以采取在直流感性负载的周围利用并联接入续流二极管来对PLC进行保护。最后，在设计抗干扰部分时，技术人员应充分借鉴最先进的科学技术，达到环境保护的目的。当前使用的防干扰方案一般有三大类别：隔离、布线与屏蔽。前者需要对干扰源进行研究，在源头进行处理，一般需要借助1:1超隔离变压器实现，其实质上也是阻止高频干扰信息的传播；布线的实质就是分散干扰，在实施上就是将不同信号进行隔离走线，这就能显著减小干扰影响；后者就是在干扰源的传播环节上进行处理，具体实施就是借助金属外壳，将干扰阻断在其之外。
2.4优化软件设计
软件设计与硬件设计可以同时进行，前者就是将已有的工艺流程图转变为电气专用的梯形图。根据工程实际，编程可以划分为两部分：其一为设计基本程序，此类程序没有较多难度，在工作环节不但能够独立运转，还可以在整体结构中实现部分功能；还有一种就是编写模块化程序，这是一种系统、健全、综合性较强的程序。其实际上也是一种程序的集合，此类程序具有较大的应用领域，使用频繁并且护养便捷。
3结语
总之，PLC自动化控制系统对我国工业领域的发展具有非常重要的作用，随着时代的发展和进步以及科学技术的不断应用，应加强对PLC自动化控制系统的优化和设计，并不断运用先进的科学技术手段对系统进行创新和完善，以有效提升整个自动化控制系统的整体运作效率。PLC自动化控制系统应该归类于电子运行系统，其在工业领域具有极大的应用前景，设计者需要广泛采集一线工作人员的意见和建议，将这些想法融合到设计方案之中，在整体上提升系统的可靠性、安全性和高效性。
参考文献
[1]刘鹏魁.PLC自动化控制系统优化设计[J].化工设计通讯,2017,43(1):185.
[2]姜学庆1.PLC技术和PLC自动化控制系统优化设计[J].电子技术与软件工程,2018.
[3]杨成祥.PLC自动化控制系统优化设计探究[J].大科技,2017,(18):281.
[4]薛万磊.谈PLC自动化控制系统优化设计[J].建筑工程技术与设计,2017,(24):388-388.
[5]李生栋.地铁环控系统中PLC自动化控制系统的优化设计要求研究[J].建筑工程技术与设计，2016，（12）.
[6]崔传发，文书明，王伊杰，等.基于PLC的磨矿分级水量和浓度自动控制系统的设计[J].工业仪表与自动化装置，2016，（3）：97-100.
作者介绍：
陆峰（1978.04.13—）；男；浙江宁波；汉；研究生；工程师；主任测试工程师；电气自动化设备的设计和测试；罗克韦尔自动化控制集成（上海）有限公司。