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通信技术在PLC自动化中的应用

2019/12/23    来源:《电子测试》2019年第7期    作者:王琳  李欣  杨靖宇      
关键字:通信技术  PLC  自动化  
目前PLC自动化在工业领域中受到了广泛的应用,可通过现场总线技术针对机械设备的层数进行严格的控制,实现自动化的管理目的,并提升整体控制工作水平,在此情况下,为提升自动化控制系统的应用效果,应合理使用先进的通信技术,改善PLC自动化运行形式与机制,将两种技术有机整合,助力提升工业生产的控制水平,为其后续发展夯实基础。
1 PLC自动化控制系统与通信技术分析
 
    PLC属于自动化控制系统中较为重要的部分,其运行效果对生产设备与系统的稳定性会产生直接影响,在现场控制的领域中,如果相关的自动化控制结构出现了故障问题,很容易诱发泵体与辊体的运行受到影响,甚至不能正常的使用,难以符合具体的生产操作要求,使得故障进一步加重。一般情况下,在PLC控制系统中,相关编程应按照具体标准与特点有组织的使用,要求检修与设计人员参与其中,结合系统的参数与位置等,开展相应的设计活动。
 
    在相关的控制系统中,通信技术属于较为核心的部分,合理选择相关技术有助于提升自动化控制工作效果与水平,例如:在控制系统实际使用期间,自动化技术的应用属于生产线中较为主要的技术,其中CPU结构能够进行点对点以及多点接口处理,还可以为现场总线提供良好的技术支持,在此过程中,相关技术的应用,需要自由口协议方面的通信技术合理应用,在具体的生产线通讯方案中,还需要将先进的PPI协议通信技术应用其中,能够增强各方面的工作效果。由此可见,在PLC的自动控制领域中,通信技术的应用较为重要,应予以足够重视,采用正确的方式使用通信技术,提升自动控制系统的运行水平。
 
2 PLC自动控制系统中通信技术的应用
 
    2.1 通信网络系统
 
    随着计算机网络技术的发展,网络的分布距离、拓扑与组成结构等等,均可以结合具体的网络分布特点与计算机系统等,将其严格的分成广域类型、局域类型与互联类型的网络,结合拓扑结构的情况还可以将其分成星型、环形与总线、属性集中,而根据相关PLC的网络组成特点、构成规模等等,又可以将其分成简单类型与多级复杂类型集中。
 
    (1)简单类型的网络,通常将个体的计算机设备作为主要载体,在站领域中将一台亦或是很多台型号相同的PLC作为主要部分。在创建简易类型集散控制系统的工作中,操作难度很低,个体的计算机能够成为系统操作站,具有显示功能、编程功能、监督管理功能等等,与此同时,在PLC自动控制领域中,还可以更好的完成相关的控制工作,此阶段可以将某PLC设备作为主站系统,而其余的型号相同设备属于从站系统,由此可以形成主从类型的网络形式。
 
    (2)多级复杂类型的网络系统。目前在大型的工业生产领域中,此类网络系统的应用较为广泛,在工业生产期间使用相关的自动化设备,有助于促使其持续发展与进步。由于PLC系统在工业生产中具有一定的差异性,不同种类系统的应用,会形成不同的网络层数以及功能,然而,目前很多制造企业在工作中会结合生产期间的金字塔结构等,描述相关的产品,将底层结构作为主要载体,实现工业生产的控制目的,而中间类型的层面,可形成生产的管理与优化目的,上层结构则用来进行生产管理各种措施的落实。通常情况下在PLC自动控制系统与相关设备实际运行期间,利用三级子网与四级子网的形式针对复合类型结构与系统进行建设,在开发的工作中将相互连接作为主要的参考依据,通常层数是七层。在不同层次中所采用的通信协议存在差异,为确保满足差异性的需求,应正确划分各个层次的网络,开展针对性的管控活动。
 
    2.2 通信协议系统
 
    为保证PLC自动控制的各个主体方可以合理的沟通以及交流,在设计的过程中,应合理使用先进的网络通信协议方式,以此规避在沟通过程中出现的信息交互问题,使得数据信息的传输与流通顺畅性提升。对于通信协议而言,在实际应用期间可以作为相关网络通信的具体规程内容,简言之就是提出结合的具体约定,在完善通信功能与信息传递功能的情况下,正确的进行信息识别,使得各种数据的获取与交互等符合同步性的要求,实时化的检测系统是否存在错误信息,立即对其进行修正处理,以此提升各种信息的及时性与准确性。一般情况下在PLC自动控制中,相关通信协议的使用,主要含括通用类型以及相关企业的专用类型。
 
    在中间层类型与底层类型的网络运行中,通常会使用企业专业使用的通信协议,其中,底层类型的网络,需要在信息交流期间,承担着具体的控制命令以及数据命令,虽然信息的数量很少,但是,对实时化的要求很高。对于企业专用的协议而言,通常情况下将应用类型、链路类型与物理类型的层次为主,层数很少,因此,信息数据的传送效率较高。与此同时,对于企业专用的协议而言,USS以及其他的点对点接口等属于较为重要的协议内容。目前在PLC网络中,主要使用的通信协议就是高层类型的子网结构,可以针对各种网络进行合理的连接处理,实现与其他的任务相互管理目的,与目前常用的商业类型网络之间有着一定的差异性。
 
    2.3 信息检错与纠错
 
    在相关的信息系统运行期间,其自身就有着较高的错误检查与纠正性能,因此在使用期间会涉及很多的误码控制性能因素,这也属于相关通信系统在应用期间需要重点考察的标准部分,在数据信息传输的环节中,对信息错误情况进行检测与纠正,要求系统自动化的进行错误识别,然后针对性的纠正,去除掉存在错误的部分,达到良好的纠错目的。一般情况下在传统的通信控制领域,检错主要使用奇偶校验技术方式、方阵码技术方式等进行处理。而在高级类型的通信控制工作中,能够使用先进的CRC技术实现错误检查目的,此类方式的应用可以将自动化性能全部凸显出来,在检错过程中还能提升系统运行效率与工作准确性,达到良好的管理与协调目标。
 
    2.4 PROFIBUS通信技术
 
    对于通信系统而言,其开放性特点十分明显,因此,在一些领域当中,有着较高的应用价值,其中,现场总线属于重要部分,在应用期间能够实现集中化的处理目标,与此同时在自动化的相关特点方面,提升效果较为明显,有着较高的使用价值。
 
3 通信技术在PLC自动化中的应用重要性
 
    3.1 有助于正确进行开关量的处理
 
    对于PLC而言,在实际运行期间速度很快,接线方式非常简便,维修工作便利性高,软触点较为复杂,可靠性也很好,不仅可以提升生产控制工作质量,还能节约人力资源与时间资源,预防系统运行期间的线路复杂性问题与不容易修改的问题。但是,在实际运行期间经常会出现信息交互性的问题,不能更好的获取到相关系统的运作数据信息,严重影响各方面工作的合理落实与严格实施。而在其中应用通信技术方式,可形成先进的通信模式,增强各种数据信息的交互效果,形成各种设备与系统的良好运行与支持作用,保证各项工作方式与技术方式的使用符合要求。
 
    3.2 实现模拟量的控制目的
 
    将PLC自动化系统与先进的通信技术有机整合,可以改善其模块组装功能,灵活化的进行各种生产环节的管理。在此期间,可以使用I/O模块技术、通信管理模块技术、位置管理以及模拟量相关的模块技术,在一定程度上能够在生产流程严格控制的基础上,利用控制语句的方式,对仪表设备实时化的监督控制。通常情况下,在PLC与通信技术整合之后所形成的模拟量控制系统,有助于提升整体控制工作的准确性,例如:在工业生产中的自动控制领域,使用此类技术与设备方式,能够全面了解热处理环节中的升温信息、降温信息与保温信息等,对其进行合理的管控,为热处理流程的相关控制管理以及维护等提供一定便利性,这种功能在传统设备与系统中很难得到实现。
 
    3.3 有助于集中化的进行控制
 
    对于PLC而言,其自身就属于自动化的控制系统,将通信技术应用其中,能够更好的实现集中管理目的。例如:在通信技术的帮助下,可以全面了解到系统是否存在逻辑检测错误问题,每个设备均能够在规范时间之内完成机床设备的同步循环任务,在检测过程中对定时器进行启动处理,将各种数据信息输入其中,结合具体的情况获取到自动停机亦或是启动报警的信息。在此期间,定时器的启动时间稍晚,各种信号输入期间,一旦设备出现了故障问题,信号的逻辑性就会破坏,可以采用通信技术方式进行整改与完善,提升PLC自动技术的应用水平,保证数据信息的实时化与有效性获取。
责任编辑:杨培
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