MATLAB与PLC通信在装车自动控制系统的应用

于洪庆

摘 要：根据当前装车控制系统的具体特点，为了适应社会发展的需要，對装车控制系统进行自动化改造，其方案的提出有赖于MATLAB与PLC通信实现的支持。本文通过对整个装车系统的分析，利用科学的模拟方式进行程序编写和传输以及装车精度控制等程序的研究，以实验的形式加强装车系统的设计加以具体描述，促使其能够达到相关的技术指标要求，解决了装车控制系统中的放料和装载等环节的问题，使得装车过程的效率和自动化程度有所提升，能够实现装车控制系统的自动控制，为社会中的行业带来经济效益。

关键词：MATLAB与PLC通信；装车控制系统；自动控制

一、PLC控制系统的具体内容

在对装车自动化控制系统设计中，首先需要重视指标方面的内容，其中主要包括有装车的能力和装车的精确度以及装车的速度等内容，这些指标需要得到比较充分的重视。而在装车自动化系统的硬件组成中，装车的控制系统中最重要的内容就是PLC，而PLC在配置上主要包含着CPU和通讯模块以及基板等几个方面的内容，在自动控制中的上位机主要选择的是工业控制计算机，人机界面中主要使用的是组态软件等内容，通过将太网交换机以及系统原有的自动识别系统对打印机等设备进行连接，促进系统可以有效使用。

二、MATLAB对装车控制系统稳定性判定

稳定性主要是指装车控制系统在信号干扰的作用下，其本身原来的平衡状态受到了一定的破坏，但是通过调节能够重新达到平衡状态的性能，当装车控制系统对信号产生扰动作用的时候就会使得原来的平衡状态被打破，系统如果能够通过自身的调节作用将这之中的扰乱作用逐渐打破，使得系统重新构成平衡状态，就表示这一系统是平衡发展的，具有一定的稳定性，但是，如果其中的偏差作用不断增强，就会导致即使在系统中的扰动消失也无法使得系统回到原来的平衡状态，这就证明这一系统本身就是不稳定的，具有不稳定性的特点，这些现象就表明稳定性是能够证明表征系统在扰动消失后具有的自身恢复平衡的能力，它是一种系统所特有的属性。而任何一个自动控制系统运行的基础条件就是具有相对稳定性，对系统稳定性的判断和促使系统能够处于一个比较稳定的工作状态都是自动控制中的重要内容，稳定性是在自动控制系统去除干扰因素之后，系统自身所具有的恢复能力，是系统固有的属性和特点。自动控制系统知识取决系统的结构参数和初始条件等没有关系，通过对自动控制系统的具体分析，如果系统中所包含的闭环特征根都分布在左半侧，那么系统的暂态分量会由于时间增加而不断消失，这时候的系统就处于比较稳定的状态。如果其中有一个或一个以上的闭环特征根分布在了右半侧，那么这时候的系统是不稳定的。

三、MATLAB进行系统时域分析

对于装车控制系统来说，系统的数学模型主要是由微分方程和差分方程形成的，因此在系统的数值计算中可以在初始值的基础上进行，通过具体的算法对系统中的响应进行必要的求解和记录，不断对控制系统加以具体分析，同时也可以根据具体的系统时域分析结果，对系统响应的性能指标进行计算和求解。

而在经典控制理论中，时域分析法是比较重要的分析方法，也是对控制系统加以设计的方法，时域分析法中主要包含着系统稳定性分析和动态性能以及计算稳态性能指标等方面的内容。时域分析法不仅通过传递函数和拉氏变换以及反拉氏变换求出系统的方式而形成的输出表达式，也需要将系统中的全部信息详细分析。时域分析法和其他分析法相比较是一种比较直接的分析方法，也体现着直观和准确的特点，对系统分析计算具有重要的辅助作用。

时域响应MATLAB和装车控制系统的其他MATLAB仿真具有类似的特点，时域响应MATLAB的仿真方法也能够在MATLAB函数的指令方式下对时域进行仿真分析，而对于线性系统，MATLAB控制系统工具箱能够对线性系统的仿真完成提供一定的函数。

四、PLC装车自动化控制系统的组态分析

（一）PLC装车自动化控制系统内容分析

在PLC装车自动化控制系统组态分析中，主要是对PLC自动化控制系统进行有效的模拟，主要是对系统中的模块以及中央处理器等方面内容进行安装设置，也对其中的模块参数进行必要的修改，同时用户可以在自身具有修改请求的基础上对网络通讯加以设置，或者是在系统外设或者主站的条件下加以连接，在这一过程中组态操作就会显得尤为重要。在这一控制系统中，装车控制系统的机架所涉及的主要是主机架和扩展机架等组态内容，在对机架进行配置的过程中需要做到规范化，主机架的组态方面也需要进行严格的分布配置。

（二）PLC装车自动化控制系统模块参数

PLC装车自动化控制系统中模块组态的参数方面包含的内容比较广泛，其中主要包含着模块的具体名称以及机架安排号和组态的匹配模式等方面的内容，在模拟信号方面PLC自动化控制系统组态处理需要根据已经被测量的数值和具体的参数进行标定，这一做法的主要目标就是能够实现组态转换之后的数值的主要设定内容，如果对自动化控制系统的器件设置能够有充分的过滤时间，那么这一系统在处理的过程中就可以通过循环扫描周期对模块数量数据获取，根据这些数据进行必要的参数值输入，将输入的参数值作为是PLC装车自动化控制系统中的平均数值加以记录。

参考文献：

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