PLC的主要应用场合.docx
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PLC的主要应用场合.docx
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PLC的主要应用场合
PLC的主要应用场合
PLC之家
导语:
最初,PLC主要用于开关量的逻辑控制。
随着PLC技术的进步,它的应用领域不断扩大。
如今,PLC不仅用于开关量控制,还用于模拟量及数字量的控制,可收集与存储数据,还可对控制系统进展监控;还可联网、通讯,实现大范围、跨地域的控制与治理。
PLC已日益成为工业控制装置家族中一个重要的角色。
最初,主要用于开关量的逻辑控制。
随着PLC技术的进步,它的应用领域不断扩大。
如今,PLC不仅用于开关量控制,还用于模拟量及数字量的控制,可收集与存储数据,还可对控制系统进展监控;还可联网、通讯,实现大范围、跨地域的控制与治理。
PLC已日益成为工业控制装置家族中一个重要的角色。
1、用于开关量控制
PLC控制开关量的才能是很强的。
所控制的入出点数,少的十几点、几十点,多的可到几百、几千,甚至几万点。
由于它能联网,点数几乎不受限制,不管多少点都能控制。
所控制的逻辑问题可以是多种多样的:
组合的、时序的;即时的、延时的;不需计数的,需要计数的;固定顺序的,随机工作的;等等,都可进展。
PLC的硬件构造是可变的,软件程序是可编的,用于控制时,非常灵敏。
必要时,可编写多套,或者多组程序,依需要调用。
它很适应于工业现场多工况、多状态变换的需要。
用PLC进展开关量控制实例是很多的,冶金、机械、轻工、化工、纺织等等,几乎所有工业行业都需要用到它。
目前,PLC首用的目的,也是别的控制器无法与其比较的,就是它能方便并可靠地用于开关量的控制。
2、用于模拟量控制
模拟量,如电流、电压、温度、压力等等,它的大小是连续变化的。
工业消费,十分是连续型消费经过,常要对这些物理量进展控制。
作为一种工业控制电子装置,PLC假设不能对这些量进展控制,那是一大缺乏。
为此,各PLC厂家都在这方面进展大量的开发。
目前,不仅大型、中型机可以进展模拟量控制,就是小型机,也能进展这样的控制。
PLC进展模拟量控制,要配置有模拟量与数字量互相转换的A/D、D/A单元。
它也是I/O单元,不过是特殊的I/O单元。
A/D单元是把外电路的模拟量,转换成数字量,然后送入PLC。
D/A单元,是把PLC的数字量转换成模拟量,再送给外电路。
作为一种特殊的I/O单元,它仍具有I/O电路抗干扰、内外电路隔离,与输入输出继电器〔或者内部继电器,它也是PLC工作内存的一个区。
可读写〕交换信息等等特点。
这里的A/D中的A,多为电流,或者电压,也有为温度。
D/A中的A,多为电压,或者电流。
电压、电流变化范围多为0~5V,0~10V,4~20mA。
有的还可处理正负值的。
这里的D,小型机多为8位二进制数,中、大型多为12位二进制数。
A/D、D/A有单路,也有多路。
多路占的输入输出继电器多。
有了A/D、D/A单元,余下的处理都是数字量,这对有信息处理才能的PLC并不难。
中、大型PLC处理才能更强,不仅可进展数字的加、减、乘、除,还可开方,插值,还可进展浮点运算。
有的还有PID指令,可对偏向制量进展比例、微分、积分运算,进而产生相应的输出。
计算机能算的它几乎都能算。
这样,用PLC实现模拟量控制是完全可能的。
控制的单位值可小到212分之一的测量程值,多数也是足够的。
PLC进展模拟量控制,还有A/D、D/A组合在一起的单元,并可用PID或者模糊控制算法实现控制,可得到很高的控制质量。
用PLC进展模拟量控制的好处是,在进展模拟量控制的同时,开关量也可控制。
这个优点是别的控制器所不具备的,或者控制的实现不如PLC方便。
当然,假设纯为模拟量的系统,用PLC可能在性能价格比上不如用调节器。
这也是应当看到的。
3、用于数字量控制
实际的物理量,除了开关量、模拟量,还有数字量。
如机床部件的位移,常以数字量表示。
数字量的控制,有效的方法是NC,即数字控制技术。
这是50年代诞生于美国的基于计算机的控制技术。
当今已很普及,并也很完善。
目前,先进国家的金属切削机床,数控化的比率已超过40%~80%,有的甚至更高。
PLC也是基于计算机的技术,并日益完善。
故它也完全可以用于数字量控制。
PLC可接收计数脉冲,频率可高达几k到几十k赫兹。
可用多种方式接收这脉冲,还可多路接收。
有的PLC还有脉冲输出功能,脉冲频率也可达几十k。
有了这两种功能,加上PLC有数据处理及运算才能,假设再装备相应的传感器〔如旋转编码器〕或者脉冲伺服装置〔如环形分配器、功放、步进电机〕,那么完全可以依NC的原理实现种种控制。
高、中档的PLC,还开发有NC单元,或者运动单元,可实现点位控制。
运动单元还可实现曲线插补,可控制曲线运动。
所以,假设PLC配置了这种单元,那么完全可以用NC的方法,进展数字量的控制。
新开发的运动单元,甚至还发行了NC技术的编程语言,为更好地用PLC进展数字控制提供了方便。
4、用于数据收集
随着PLC技术的开展,其数据存储区越来越大。
如OMRON公司的PLC,前期产品C60P的DM区仅64个字,而后来的C60H到达1000个字;到了CQMI可多达6000个字。
这样庞大的数据存储区,可以存储大量数据。
数据收集可以用计数器,累计记录收集到的脉冲数,并定时地转存到DM区中去。
数据收集也可用A/D单元,当模拟量转换成数字量后,再定时地转存到DM区中去。
PLC还可配置上小型打印机,定期把DM区的数据打出来。
PLC也可与计算机通讯,由计算机把DM区的数据读出,并由计算机再对这些数据作处理。
这时,PLC即成为计算机的数据终端。
电业部门曾这么使用PLC,用以实时记录用户用电情况,以实现不同用电时间、不同计价的收费方法,鼓励用户在用电低谷时多用电,到达公道用电与节约用电的目的。
5、用于进展监控
PLC自检信号很多,内部器件也很多,多数使用者未充分发挥其作用。
其实,完全可利用它进展PLC自身工作的监控,或者对控制对象进展监控。
这里介绍一种用PLC定时器作看门狗,对控制对象工作情况进展监控的思路。
如用PLC控制某运动部件动作,看施加控制后动作进展了没有,可用看门狗方法实现监控。
详细作法是在施加控制的同时,令看门狗定时器计时。
如在规定的时间内动作完成,即定时器未超过戒备值的情况下,已收到动作完成信号,那么讲明控制对象工作正常,无需报警。
假设超时,讲明不正常,可作相应处理。
假如控制对象的各重要控制环节,都用这样一些看门狗"看"着,那系统的工作将了如指掌,出现了问题,卡在什么环节上也很好查找。
还有其它一些监控工作可做。
对一个复杂的控制系统,十分是自动控制系统,监控以致进一步能自诊断是非常必要的。
它可减少系统的故障,出了故障也好查找,可进步累计平均无故障运行时间,降低故障修复时间,进步系统的可靠性。
6、用于联网、通讯
PLC联网、通讯才能很强,不断有新的联网的构造推出。
PLC可与个人计算机相连接进展通讯,可用计算机介入编程及对PLC进展控制的治理,使PLC用起来更方便。
为了充分发挥计算机的作用,可实行一台计算机控制与治理多台PLC,多的可达32台。
也可一台PLC与两台或者更多的计算机通讯,交换信息,以实现多地对PLC控制系统的监控。
PLC与PLC也可通讯。
可一对一PLC通讯。
可几个PLC通讯。
可多到几十、几百。
PLC与智能仪表、智能执行装置〔如变频器〕,也可联网通讯,交换数据,互相操纵。
可联接成远程控制系统,系统范围面可大到10公里或者更大。
可组成部分网,不仅PLC,而且高档计算机、各种智能装置也都可进网。
可用总线网,也可用环形网。
网还可套网。
网与网还可桥接。
联网可把成千上万的PLC、计算机、智能装置组织在一个网中。
网间的结点可直接或者间接地通讯、交换信息。
联网、通讯,正适应了当今计算机集成制造系统〔CIMS〕及智能化工厂开展的需要。
它可使工业控制从点〔Point〕、到线〔〔Line〕再到面〔Aero〕,使设备级的控制、消费线的控制、工厂治理层的控制连成一个整体,进而可创造更高的效益。
这个无限美妙的前景,已越来越清楚地展如今我们这一代人的眼前。
以上几点应用是着重从质上讲的。
从量上讲,PLC有大、有小。
所以,它的控制范围也可大、可小。
小的只控制一个设备,甚至一个部件,一个站点;大的可控制多台设备,一条消费线,以致于整个工厂。
可以讲,工业控制的大小场合,都离不开PLC。
一般讲,工业消费经过可分为两种类型;连续型消费经过〔如化学工业〕及非连续型,即离散型消费经过〔如机械制造业〕。
前者消费对象是连续的,分不出件的;后者为离散的,一件件的。
由于PLC有上述几个方面的应用,而且,控制的规模又可大、可小,所以,这两种类型的消费经过都有其用武之地。
事实上,PLC已广泛应用于工业消费的各个领域。
从行业看,冶金、机械、化工、轻工、食品、建材等等,几乎没有不用到它的。
不仅工业消费用它,一些非工业经过,如楼宇自动化、电梯控制也用到它。
农业的大棚环境参数调控,水利浇灌也用到它。
PLC能有上述几个范围广泛的应用,是PLC自身特点决定的,也是PLC技术不断完善的结果。
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