姚远鹏
广州市扬新技术研究有限责任公司，510000
摘要：基于当前社会经济的高速发展，推动科学技术向前进步，在各个领域内得到较好的应用。以PLC技术为例，其对于电气自动化控制来说，可借助计算机建立相应的控制系统，解决传统电气控制存在的消耗大、分散管理和故障短路等问题，有效提高生产效率。但在目前阶段，为适应现代化电气自动控制需求，仍需加强PLC技术的应用，并优化自动化控制系统。本文主要分析PLC技术的实际运用，并针对其系统提出优化设计措施，旨在进一步提高工业自动化水平。
关键词：PLC技术；自动化控制系统；优化
前言
自动化已经成为现阶段工业生产中的重要技术，其具有应用范围广、工作效率高、节省人力和物力的优势特点。在实际运用中对国民经济发展能够起到积极作用，因此对于电气自动化技术的重视程度越来越高。而利用PLC技术构建相应的控制系统，可以克服诸多传统缺陷，解决技术难题。因此在未来工业化发展进程中，需采取有效措施对PLC技术和PLC自动化控制系统进行优化，使其更适应生产力提高需求，推动工业生产趋向智能化、自动化。
1 PLC技术概述
PLC技术即是指可编程控制器，其是基于计算机发展而来的一种新兴技术，能够针对电气自动化生产创建专业性较强的控制器。随着近年来的发展，PLC技术日益程度，在工业自动化控制领域中得到了较为广泛的应用。在当前，该技术较以往具有较大的创新改变，可按照用户的实际需求，借助计算机软件实施控制，按照既定指令和顺序开展处理活动。而且PLC控制系统的接线量较少，只需保证输出端具有良好接线即可，其他线路无需实际线路连接，一般是利用软件进行连接。而且在获取、存储和处理信息时，大多是按照预设程序进行，不需要进行实时的调整或变化，即便是在复杂的电气控制环境下，通过各个功能模块和系统组件的相互作用、配合，可有效实现控制目标，应用优势较为明显[1]。
2 PLC技术在自动化控制领域的应用
2.1 闭环控制
PLC技术在自动化控制中的应用，主要是实现闭环控制。通常情况下，电气自动化控制系统的电机启动方式较多，常见有现场控制手动启动、自动化启动以及机旁屏手动启动等。在这一过程中，运用PLC技术，可基于电液执行单位、电子调节单元和转速测量单位等，对电机的实际转速进行测量控制，保证调节器的运行稳定。比如在自动启动方式中，PLC技术能够在动力泵开机时，通过顺序控制模块按照设备的累积运行时间，自动选择适当的主备用泵。再比如采用机旁屏手动启动方式，相关人员可在泵启动环节合理调整现场开关，结合电气自动化控制系统的泵运行时间，科学决策是否启动主备用泵，同时现场操作人员可将开关当调节到调速器的手动档[2]。根据PLC技术的优势，其往往与常规控制系统相融合，起到互补作用，对泵类电机的控制回路进行优化，在发生故障短路的情况下，仍能确保电气自动化系统的正常、持续运行，形成完整的闭环控制体系。
2.2 开关量控制
对于传统的电气控制系统而言，电磁性继电器的运用较为常见。但在运行过程中，很容易出现触点故障，严重影响电气控制系统的稳定性和可靠性。而且传统电气控制系统的内部接线十分复杂，在开关量控制中，存在诸多安全隐患。应用PLC技术，则可改善这一现状，利用大量的软继电器提高自动化控制的安全可靠性。并且PLC控制器有效简化了电气二次接线，自身维护难度低、功能齐全完整，有利于保障电气设备的长时间运行。另外，PLC技术及其控制系统，可减少辅助开关的使用量，通过集中显示对多个断路器运行信号实施控制。比如在发电系统中应用PLC控制备用电源自动投入装置，相关技术人员可对控制编程进行调整和修改，优化系统运行方式，借助其具有的高效数据处理能力、逻辑判断能力等，尽可能提高发电系统的抗干扰性，维系运行安全[3]。
2.3 顺序控制
除了上述两种控制模块外，PLC技术在当前节能减排理念不断深入的时代背景下，在工业电气设备自动化中，可实现顺序控制，有效取替传统继电控制器，对单独工艺进行有效的控制管理。并通过连接通信总线和信息模块等，可按照预设信息保证电气控制系统的全程自动化运行，更好的满足现代智能化操作需求。
3 PLC自动化控制系统优化措施
3.1 输入及输出电路优化
结合PLC技术在自动化控制领域的实际应用，为更好适应工业生产的革新发展趋势，需对PLC自动化控制系统进行优化设计，确保其运行安全可靠。
首先，针对输入电路的优化。因为PLC控制系统的应用范围较广，所以其供电电源的电压一般是在85-240V之间。为保障输入电路受到外界环境的干扰影响，可安装电源滤波器、隔离变压器等净化原件，而且在使用隔离变压器时，需基于屏蔽层来减少高低频脉冲的干扰。同时对输入电源进行优化的过程中，如果电源带有较大的负载，则应当综合考虑该电源的容量，有效做好短路防护工作，以此确保PLC系统的安全运行。另外一方面，因为输入电源的容量达到输入功率的两倍左右，为优化电路，可在电源或者适当位置上安装专门的熔丝，提高整体运行安全性。
其次，对输出电路的优化，则是按照基本生产工艺需求，保障其对各种指示灯、变频器、调速晶体管等进行电源输出。当频率相对较低时，为实现电路优化，可选择继电器作为输出，有助于提高系统负载能力。而对于输出电路带有输出带电磁线圈的情况，为避免发生浪涌电流的冲击，应当在直流感性负载附近接续流二极管，发挥吸收浪涌电流保护PLC的功能，从而实现输出电路的优化。
3.2 抗干扰优化
在应用PLC自动化控制系统的过程中，对抗干扰进行优化是非常必要的，以此提高系统对外界因素干扰的抵抗性，维护正常稳定运行。在当前针对PLC自动化控制系统所采用的抗干扰优化措施，主要有以下几点：
（1）通过隔离解决干扰问题。即是针对系统存在的高频干扰，采取1:1的超隔离变压器将高频干扰实施隔离，实现抗干扰的目的。
（2）采用屏蔽手段阻断干扰源。对于PLC自动化控制系统，可将其直接设置在合理的金属柜中，从而对外界出现的静电和磁场进行有效屏蔽。通过阻断干扰源保证系统运行的稳定性和安全性，防范发生故障问题。
（3）科学合理的实施布线。该优化措施主要是实施分散干扰，对强点动力线路和弱电信号线实施分开走线，充分发挥抗干扰作用。
3.3 程序软件优化
PLC自动化控制系统的软件优化是当前相关技术人员需关注的重点内容，其在运用的功能即是按照控制要求，将工艺流程图转化为梯形图。因此在优化中需合理保证程序编写的合理性，保证系统调试和日常维护工作有序开展。基于此可将PLC控制程序依据结构形式划分为基本程序、模块化程序等，其中针对基本程序，可设置生产工艺过程的独立程序，也可设计为组合模块结构中的单元程序，对多个明确子任务的程序进行分别编写和调试，最终组合成为完整的控制程序，优化各项自动化控制操作。
结束语
综上所述，PLC技术在工业自动化中具有较为广泛的应用，并基于闭环控制、开关量控制以及顺序控制等，提高生产效率、维护电气设备及工艺过程的安全性。在未来发展进程中，为保证PLC自动化控制系统的高效应用，适应现代化生产力的要求，需针对其输入输出电路、抗干扰和程序软件等进行优化，切实提高应用性能。
参考文献
[1]张智新.PLC技术和PLC自动化控制系统优化设计[J].时代农机,2018,45(09):243.
[2]王应桃.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用[J].现代工业经济和信息化,2020,10(12):84-85.
[3]聂小娟.机械自动化控制系统中PLC控制技术的应用分析[J].南方农机,2020,51(24):148+158.