探索PLC控制系统在洁净室空调控制中的应用

　　摘要：计算机控制是实现工业自动化和智能化的一个重要手段，而PLC的应用使计算机控制的便捷和智能化更加深入。本文对PLC控制系统的特点、在洁净室空调控制中应用、PLC可编程控制系统防干扰技术等进行了探讨。 

一、关于对PLC控制系统的认识 

　　PLC控制系统实际的含义是一种可编程逻辑控制器系统。PLC控制系统主要是为工业生产设计的自动化操作系统，它汇集了机械自动化技术、电子信息技术、通信信息技术以及计算机应用技术于一体，以模块处理器的形式而存在，是一种可编程性、可存储性的设备，主要存储了控制工业自动化设备的相关系统程序，使其能够根据程序内容，对自动化设备下达指令，并完成逻辑性计算、定时计数、顺序执行等方面的操作，以数字信号与模拟信号的相互转化，对自动化机器设备的生产过程进行有效的控制。 
　　二、PLC控制系统的特点 
　　PLC控制系统是一种融汇机械自动化技术、电子信息技术、通信信息技术以及计算机应用技术等于一身的高科技模块集成化技术。首先其具有较高的精密性特点，PLC控制系统是一种集成化模块，所以具有体积小的特点，一般尺寸不超过10厘米，比一部手机的体积还要小，由于体积小，重量轻的特点，使得PLC控制模块十分便于植入工业自动化设备中，有利于机械自动化的发展。其次，PLC可编程控制系统具有低耗能性，可编程控制器内部采用了先进的节能技术，每小时的耗能只有数瓦，十分适用于目前节能减排的工业生产发展方向。第三，可编程控制器具有广泛的适用性，普遍应用于工业生产的各个领域，包括，煤矿、石油、化工、电力、建材、钢铁等等。主要涉及工业生产控制、设备运行管理控制、自动化机械控制、集成数据模块控制等方面，PLC控制系统在工业生产中占有非常重要的地位，发挥着十分重要的作用。 
　　三、PLC控制系统在洁净室空调控制中应用 
　　1.选择合适的PLC 
　　空调设计中选择合适的PLC是很重要的,一般要考虑这几个方面:(1)系统的控制目标。设计系统的时候要先明确系统的控制目标。要根据需要选择合适的PLC机型。(2)PLC的硬件性能。在进行PLC设计时要先对其的硬件有一定的了解,主要看的硬件就是CPU,它是PLC主要组成部分,只有CPU的能力强了PLC的能力才会好;指令系统,不同机型的PLC指令系统也是不相同的,这就要根据实际情况的应用来确定是什么指令,从而选择出适合该指令的PLC;I/O系统,这是PLC系统设计中必须知道的参数;相应速度,在一般的情况下PLC的相应速度都是可以满足现状的,因为大部分PLC都是以数字量控制为主的控制系统,而对于少数含有模拟量的PLC控制系统来说,就必须的考虑响应速度了。除了以上的这几个重要的硬件配置,还有一些其他的考虑的方面,例如说工程总投资、备品配件的统一性、技术支持等等。 
　　2.PLC控制系统中硬件的相应设计 
　　对于PLC控制系统中硬件的设计,其实就是指PLC外部设备的设计,主要的外部设备是输入设备、执行元件、控制台和柜、操作版面等。这些设计中我们要知道,每个设备都包含什么,都要具有什么样的特点,然后根据需要进行合理的设计。设备中I/O的地址分配,要根据用户输入和输出设备的分析和整理进行制定的。对于I/O来说,在它的设备表中,应该具备I/O地址还有设备代号和名称以及一些其他的信息,这样才能根据各自的特点进行正确的安排,通常情况下都是相同型号的信号和相同的电压等级安排在一起,以此确定施工的主要布局,最后绘制出I/0接线图。 
　　3.系统软件的设计 
　　控制系统软件的设计就是利用梯形图,来编写主要的控制程序,我们通常采用的方法是经验设计法和逻辑设计法。方法的使用要根据实际的情况来定。如果要设计控制系统规模比较大的系统时,可以将流程分成很多小步骤进行设计,设计中要注意,要确定每个步骤中的转换条件和跳转等功能,以便最后转换成梯形图时比较好操作。然而对于传统的控制线路改造就方便的多,可以直接根据原系统中的控制线路图,根据梯形图的编程规则进行改造。用梯形图编写程序操作起来比较简单,而且出错率比较低,设计的周期也很短暂,因此在设计中总会应用到。 
　　四、对PLC可编程控制系统防干扰技术的研究 
　　1.PLC编程控制系统受干扰的原因 
　　第一，受到电源方面的干扰，PLC控制系统在运行过程中是通过电网进行供电工作的，由于国家电网中存在较强的电磁干扰，如果在运转过程中不对干扰进行处理，则十分容易受到电源的干扰而引发PLC控制权运行的故障，导致其不能正常的工作。第二，受到电磁辐射的干扰，在外界环境中存在很多电磁干扰辐射，例如，无线广播、雷鸣闪电、电视信号以及雷达信源等等。由于以上辐射与PLC控制系统中点电路感应向冲突，造成PLC控制系统运行程序执行的紊乱，导致PLC中央处理器出现错误的执行指令，严重时引发自动化机械设备的的瘫痪。第三，受到错误接地的干扰，正确的接地技术可以较好的提高各种自动化机械设备的电磁防干扰能力，但如果接地技术使用错误，则会引发适得其反的后果，它可能会受到更加严重的信号干扰，使得PLC控制系统出现运行问题。 
　　2.PLC编程控制系统防干扰的方法 
　　综合以上内容，我们清楚了PLC控制系统受到干扰的主要原因，为了排除这些干扰源，提高PLC控制系统运行的稳定性，我认为可以通过以下方法来抑制可编程控制系统的干扰：第一，防止电磁辐射干扰，电磁辐射干扰一般来自自然界，因此在工业生产厂区中，要做好对自然界中的电磁辐射屏蔽的工作，例如，建立屏蔽系统，防止自然界中的广播信号、高频信号以及雷达信源的干扰。第二，加强对电源设备防干扰能力。在PLC控制系统中，为了避免电源设备干扰，我们可以采用具有防干扰能力强的电源材料，对可编程控制系统的CPU，电源变压设备以及I/0设备等原件通过屏蔽电缆能够很好地防治电源设备的干扰信号。第三，使用正确的接地防干扰技术，接地技术可以有效地排除PLC控制系统中的干扰源，正确的接地技术，一般包括，交流接地技术、信号接地技术以及保护接地技术等等。 
　　五﹑PLC的在空调中应用的注意事项 
　　1.主机应用。PLC控制主机可以采用PLC多重处理器，并且在此基础上能能够行处理技术，多重抗干扰技术，软件采用模块化设计等工作。使配置应用灵活，便于扩展维护，易于编程，加上可编程控制器的体积小，耗能少，不为是一个好的应用之选。在该运用中，其方法有以下几种选择：实验操作方式下，对任意一种传感器进行实验，并确认是否完好运转正常；集控操作方式下，可以对某种故障传感器进行解除和投入；工作操作方式下，根据点动启动方式，先让输送带得到缓冲，然后第二次按启动按钮使输送机正常运转，既减轻了胶带撕带接头的缓冲压力，避免了胶带断带撕带现象，有效地遏止了事故的发生。 
　　2.烟雾传感器。众所周知，烟雾传感器的运用能能够达到很好的使用效果。传感器输出与烟雾信号成正比的电压信号，经电压比较器及数字电路处理输出烟雾超限报警信号。这种方法尤其适用于工业生产和加工，能够起到高温报警的作用。 
　　3.速度传感器以及防跑偏装置。速度传感器具有发光管和光电接收管，通过接收滚筒上的磁脉冲，通过在标准时间内计数脉冲次数得到轮的转速，从而得到轴转速。通过可编程控制器编程之后，能够有一个较好的抗干扰能力。由接线箱和传动杆两部分组成，导杆采用高速轴承接触与皮带同步运动，减少了皮带磨损，选用行程开关，传动导臂大于设定时停机。 
　　4.温度传感器以及语音控制器。采用专用温度集成电路和高精度转换器、V/V转换、电压比较器、报警器及输出电路。具有精度高，免校准，工作稳定可靠，设定容易等优点。语音报警信号装置集信号传递、发光显示、通话为一体。通过电压放大器与输送机综合保护装置主机相连接。在全巷道内安设多个该装置，并通过电缆串联连接，从而在全巷道内实现了报警功能。当输送带要启动时，它与胶带综合保护装置主机启动信号同步响起，在全巷道内发出启动预警信号，提醒周围职工远离输送带，确保人员安全。 
　　六、结束语 
　　洁净室空调PLC控制系统是抗干扰系统的重要组成部分，由于其独特的优越性，受到了工业企业高度的重视，为了更好地对PLC控制系统进行开发和研究，我们需要对其特点和组成结构进行足够的掌握和了解，同时排除运行工作中的各种外界干扰，确保其工作的可靠性和安全性。