作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)
，30年來，可編程控制器從無到有
，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)控制領(lǐng)域接線邏輯到存儲邏輯的飛躍;其功能從弱到強(qiáng)
，實(shí)現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進(jìn)步;其應(yīng)用領(lǐng)域從小到大
，實(shí)現(xiàn)了單體設(shè)備簡單控制到勝任運(yùn)動控制
、過程控制、及集散控制等各種任務(wù)的跨越
。今天的可編程控制器正在成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備
，在世界各地發(fā)揮著越來越大的作用。
1. 可編程控制器的定義
可編程控制器
，簡稱PLC(Programmable logic
Controller),是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置
。在1987年國際電工委員會(International Electrical
Committee)頒布的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案中對PLC做了如下定義：
“PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器
，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時
、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令
，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程
。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體
，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)?div id="m50uktp" class="box-center"> ！?/p>
2. PLC的特點(diǎn)
2.1可靠性高
，抗干擾能力強(qiáng)
高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)
，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造
，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性
。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無故障時間高達(dá)30萬小時
。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。從PLC的機(jī)外電路來說
，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)
，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一
，故障也就大大降低
。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能
，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報(bào)信息
。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序
，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)
。這樣，整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了
。
2.2配套齊全
，功能完善，適用性強(qiáng)
PLC發(fā)展到今天
，已經(jīng)形成了大
、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品
?div id="4qifd00" class="flower right">
？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。2.3易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎
PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)
，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開了方便之門。2.4系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小
，維護(hù)方便 ，容易改造
PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線
，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短
，同時維護(hù)也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能
。這很適合多品種
、小批量的生產(chǎn)場合。
2.5體積小
，重量輕
，能耗低
以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm
，重量小于150g
，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。
3. PLC的應(yīng)用領(lǐng)域
目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵
、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。3.1開關(guān)量的邏輯控制
這是PLC最基本
、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。3.2模擬量控制
在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中
，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模擬量(Analog)和數(shù)字量(Digital)之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制
。
3.3運(yùn)動控制
PLC可以用于圓周運(yùn)動或直線運(yùn)動的控制。從控制機(jī)構(gòu)配置來說
，早期直接用于開關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)
，現(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動控制模塊。如可驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊
。世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場合。
3.4過程控制
過程控制是指對溫度
、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運(yùn)行專用的PID子程序。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。3.5數(shù)據(jù)處理
現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算(含矩陣運(yùn)算
、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算)、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作
，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置
，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票怼?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)
，如無人控制的柔性制造系統(tǒng);也可用于過程控制系統(tǒng)
，如造紙、冶金
、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)
。
3.6通信及聯(lián)網(wǎng)
PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展
，工廠自動化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快
，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口
，通信非常方便。
4. PLC的國內(nèi)外狀況
世界上公認(rèn)的第一臺PLC是1969年美國數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制的。限于當(dāng)時的元器件條件及計(jì)算機(jī)發(fā)展水平
，早期的PLC主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成
，可以完成簡單的邏輯控制及定時、計(jì)數(shù)功能
。20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)了微處理器
。人們很快將其引入可編程控制器，使PLC增加了運(yùn)算
、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能
，完成了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。為了方便熟悉繼電器
、接觸器系統(tǒng)的工程技術(shù)人員使用
，可編程控制器采用和繼電器電路圖類似的梯形圖作為主要編程語言，并將參加運(yùn)算及處理的計(jì)算機(jī)存儲元件都以繼電器命名。此時的PLC為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。
20世紀(jì)70年代中末期
，可編程控制器進(jìn)入實(shí)用化發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運(yùn)算速度
、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計(jì)
、模擬量運(yùn)算
、PID功能及極高的性價比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。20世紀(jì)80年代初
，可編程控制器在先進(jìn)工業(yè)國家中已獲得廣泛應(yīng)用
。這個時期可編程控制器發(fā)展的特點(diǎn)是大規(guī)模、高速度
、高性能
、產(chǎn)品系列化。這個階段的另一個特點(diǎn)是世界上生產(chǎn)可編程控制器的國家日益增多
，產(chǎn)量日益上升
。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。
20世紀(jì)末期
，可編程控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要
。從控制規(guī)模上來說，這個時期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī);從控制能力上來說
，誕生了各種各樣的特殊功能單元
，用于壓力、溫度、轉(zhuǎn)速
、位移等各式各樣的控制場合;從產(chǎn)品的配套能力來說
，生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元
，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易
。目前，可編程控制器在機(jī)械制造
、石油化工
、冶金鋼鐵、汽車
、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長足的發(fā)展
。
我國可編程控制器的引進(jìn)、應(yīng)用
、研制
、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始的。最初是在引進(jìn)設(shè)備中大量使用了可編程控制器
。接下來在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴(kuò)大了PLC的應(yīng)用
。目前，我國自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器
。上海東屋電氣有限公司生產(chǎn)的CF系列
、杭州機(jī)床電器廠生產(chǎn)的DKK及D系列、大連組合機(jī)床研究所生產(chǎn)的S系列
、蘇州電子計(jì)算機(jī)廠生產(chǎn)的YZ系列等多種產(chǎn)品已具備了一定的規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲得了應(yīng)用
。此外，無錫華光公司
、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也是我國比較著名的PLC生產(chǎn)廠家
。可以預(yù)期
，隨著我國現(xiàn)代化進(jìn)程的深入
，PLC在我國將有更廣闊的應(yīng)用天地。
5. PLC未來展望
21世紀(jì)
，PLC會有更大的發(fā)展
。從技術(shù)上看，計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成果會更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計(jì)和制造上
，會有運(yùn)算速度更快
、存儲容量更大、智能更強(qiáng)的品種出現(xiàn);從產(chǎn)品規(guī)模上看
，會進(jìn)一步向超小型及超大型方向發(fā)展;從產(chǎn)品的配套性上看
，產(chǎn)品的品種會更豐富
、規(guī)格更齊全，完美的人機(jī)界面
、完備的通信設(shè)備會更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場合的需求;從市場上看
，各國各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會隨著國際競爭的加劇而打破，會出現(xiàn)少數(shù)幾個品牌壟斷國際市場的局面
，會出現(xiàn)國際通用的編程語言;從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來看
，可編程控制器和其它工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。目前的計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)DCS(Distributed
Control
System)中已有大量的可編程控制器應(yīng)用
。伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展
，可編程控制器作為自動化控制網(wǎng)絡(luò)和國際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用
。
標(biāo)簽：全部
推薦資訊
- 2018-10-23PLC和DCS之間的抉擇—如何選擇正確的控制…
- 2018-10-23雨水PLC控制系統(tǒng)操作說明
- 2018-10-23歐姆龍PLC電阻焊接機(jī)控制系統(tǒng)
- 2018-10-23PLC控制器電磁閥檢修方法
- 2018-10-23CAN總線及其在PLC上的應(yīng)用
- 2018-10-23變頻PID控制應(yīng)用
- 2018-10-23中央空調(diào)PLC集中控制方案
- 2018-10-23污水處理中存在的問題和解決方法
友情鏈接：
暫無鏈接
咨詢熱線:
13227762296
聯(lián)系人：周先生
郵 箱：sale@mail.yayeist.com
Copyright ? 2018 PLC控制柜-電氣控制柜-變頻控制柜廠家-西安自動化控制系統(tǒng)工程 地址：西安市蓮湖區(qū)大興東路 備案號：陜ICP備19012619號-1
PLC控制柜-電氣控制柜-變頻控制柜-西安自動化系統(tǒng)工程|
- 13227762296
-
-
微信號：13227762296微信二維碼
-