基于PLC的海洋环境仿真控制系统本科生毕业设计论文.docx
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基于PLC的海洋环境仿真控制系统本科生毕业设计论文
第一章绪论
1.1引言
随着世界经济的迅速发展,人类对矿产资源的需求日益增加,资源的开采亦日益加剧,陆地资源正日趋贫化和枯竭,丰富的海底矿产资源将成为人类可持续发展的重要物质基础[1]。
许多国家已经把开发利用海洋资源作为基本国策;许多著名的政治家、经济学家都预言,二十一世纪将是“海洋经济时代”[2]根据国内外科学家多年的勘探和研究表明,占地球表面积约71%的海洋是一个巨大的资源宝库,其矿产资源存储量大大高于陆地的存储量,而且一些新的矿床还不断被发现。
在已发现的深海矿产资源中,对人类生产生活有重大应用价值的主要有多金属结核矿、铁锰结壳矿和海底热液矿等。
其中大洋多金属结核是一种富含锰、铜、钴、镍等多种金属的结核矿,主要分布在世界大洋底部水深3500.6000rn的海底表层,在整个大洋底的储量约为3万亿吨,其中仅太平洋地区就达1.7万亿吨[3],并且其储量还将以每年100万吨的速度增长。
大洋多金属结核所含的锰、铜、钴、镍等金属的储量分别是陆地相应储量的200,40,129和328倍。
可见,深海的矿产资源不仅储量丰富,且矿产的品位极高,其所含的多种矿产都是人类工业生产和国防等工业的必备资源。
因此,深海底丰富的矿产资源已成为世界瞩目的具有商业开发前景的战略资源,对深海环境的研究也成为世界各国的重要研究课题。
1.2本课题研究的目的和意义
1.2.1海洋环境研究的重要性
随着社会的发展和进步以及世界人口的急剧增加,陆地资源正日趋贫化和枯竭。
丰富的海底矿产资源将成为人类可持续发展的重要物质基础,许多国家已经把开发利用海洋资源作为基本国策。
与此同时海洋的鱼类资源、海洋风暴以及海浪等许多的海洋气象都对我们人类的发展有着重要的意义。
图1.1矿藏丰富的海洋
据我国国土资源部发布的《全国矿产资源规划(2008至2015年)》[4]说,中国经济社会发展对矿产资源的需求持续快速增长,矿产资源保障程度总体不足,中国正成为一个能源消费大国。
据预测,如不加强勘查,到2020年,在中国45种主要矿产中,有19种矿产将出现不同程度的短缺,其中11种为国民经济支柱性矿产,我国矿产资源的对外依存度将上升到60%,资源紧缺将严重制约中国经济的快速、可持续发展。
所以,走向大洋,在深海开辟新资源,是中国一项重大的海洋发展战略[3]。
海洋研究开发不只是关系到一个国家的资源战略问题,而且与国家的安全息息相关,这个安全涵盖一个国家的政治、经济权益。
位于国家管辖海域之外的国际海底区域,面积约为2.517亿平方公罩,约占地球表面积的49%,根据《联合国海洋法公约》的规定,这一区域及其蕴藏的丰富资源是全人类共同继承的财产,由国际海底管理局代表全人类进行管理和协调。
但从20世纪60年代起,国际海底资源开发的实际“游戏规则’’就是捷足先登,谁投资谁占有,谁开发谁受益。
只要有能力有实力,开发就有优先权。
一些发达国家利用自己资金、技术上的优势,竞相开始争夺国际海底资源。
因此,我国也必须通过积极参与深海海洋环境的研究,为我国深海资源的探索和海洋和环境的保护提供有力的支持。
打破西方国家对“人类共同继承财产”的垄断,促进国际海底资源开发制度建立的公正性和合理性,维护我国开发国际海底资源的应有权益。
1.2.2研究的目的和意义
生命起源于海洋,人类繁衍于陆地。
今天,面对陆地资源短缺的压力,人类又把目光转向海洋,提出了“重返海洋”、“21世纪是海洋世纪”的说法。
因此海洋的探索是我们人类亘古以今从没有间断过的研究[4]。
然而在短期内,人类乘坐潜水器潜入深海还不太现实。
因为在海洋中,每下潜100米就增加10个大气压,几毫米厚的钢板在1万米洋底就像大气中的鸡蛋壳一样易碎。
为了克服这些障碍,从事深海探测的大部分科学家都已从有人驾驶潜水器转向机器人潜水器的研究。
现在,称为“遥控潜水器”(ROV)的有绳潜水探测器和小型的计算机控制蓄电池驱动潜水器(AUV)可以由任何合适的船只操纵。
另一种可能解决的方案是开发出能取代适于海洋最深处压力的船壳。
而对于潜水器的浮力材料,不仅要求它能承受住巨大的压力,而且要求它的渗水率极低,以保证其密度不变,否则机器人就会沉入海底。
在高压环境下,耐高水压的动态密封结构和技术也是水下机器人的一项关键技术。
机器人上任何一个密封的电气设备、连接缆线和插件都不能有丝毫渗漏,否则会导致整个部件甚至整个电控系统的毁灭。
所以传统的海洋探索都必须要进行实际的勘测与研究。
目前许多深海作业都需要人员携带大量的仪器在海上进行,常规的海上作业经费高、周期长、风险大,这样不仅是人力、物力的浪费,而且更为重要的是往往要面临着许多的困难和危险。
图1.2危险而神秘的海洋
于是人们往往求助于仿真技术和虚拟现实技术来解决这些问题,进行真实海洋环境的仿真研究。
采用虚拟现实技术实时显示真实海洋环境,进行虚拟海洋环境仿真系统的研究,已经成为当前视景仿真技术的重要研究方向之一。
在实验室构建一个海洋环境仿真模拟系统便可以通过设定控制不同的参数对深海环境进行研究。
由于海洋受到海上结构物、风力、地震、气候等多个因素作用,模拟复杂多变的海洋环境可以大大降低开发费用,缩短开发周期、保证工程的顺利进行。
在海洋环境系统研究中,有了虚拟海洋环境的帮助,人们就不再需要深海作业或者实际观测等手段来获取资料,这样不但降低了实验成本而且提高了资料的精确性。
因此一个实时性强且丰富、逼真的虚拟海面场景对于我们研究海洋风暴的形成、鱼类资源,了解海洋生态结构以及各种矿产资源的探索和开发有着重要意义。
1.2.3海洋环境仿真系统的构成
海洋环境仿真控制系统是在实验室中构建一个虚拟的控制系统境。
系统主要由PH值调节子系统、温度调节子系统及溶解氧调节子系统构成。
通过进行海水的配置,调节海水盐度、温度、PH值及溶解氧等参数至设定值从而构建一个仿真的深海环境。
图1.3系统结构示意图
图1.2是系统的结构示意图。
利用海水调节容器中的加热和冷却装置来调节海水温度,并进行搅拌;通过加入高浓度盐水或者蒸馏水调节盐度;通过控制酸水或者碱水从而控制其PH值;最后利用氧气泵调节溶解氧的含量。
通过对这些参数的设定与调节使其模拟出一个逼真的海洋环境,为我们的科学研究提供支持。
1.3国内外发展及研究概况
1.3.1国内外对海洋的探索
人类最初对海洋的开发是由于渔业而产生的,但是自从英国人在海底发现第一块锰结核之后,人类对海洋的工业化的开发就开始了。
高科技的诞生不仅改变了传统的捕鱼方式,也加速了人类对海洋各种资源的开发。
日本在海洋探索方面走在了各国的前列。
比如“海沟”号无人驾驶深海探测器,曾在1995年潜入世界最深的马里亚纳海沟,潜深达到10911米。
但不幸的是,“海沟”号最终却在日本沿海失踪了[5]。
大海正以自己特有的魅力召唤着人类。
“海沟”号的失踪并不能阻止人类进行深海探测,正像“哥伦比亚”号失事不能阻止人类的航天事业一样。
今天的人类正面临着人口、资源和环境三大难题。
随着各国经济的飞速发展和世界人口的不断增加,人类消耗的自然资源越来越多,陆地上的资源正日益减少。
为了生存和发展,人们必须寻找新的物质来源,海洋应当是首选。
因此一些科学家认为,深海给人类带来的利益要比那些耗资庞大的太空计划实惠得多。
此外,深海生物新物种的发现,在探索生命起源方面具有重大意义:
1.发现地下生物圈[4-5]
1977年,美国的“阿尔宾”号潜水考察船最早在太平洋上的加拉帕戈斯岛附近2500米深的海底发现了热水(温度高达90℃)喷出孔周围存在着“热水喷出孔生物群落”[5]。
以此为契机,1984年,日本海洋科学技术中心使用“深海2000”号在距东京不远的相模滩1200米海底深处也发现了热水喷出孔生物群落,其中有在壳质形成的栖管内生活的虫类以及蜗牛、贝纲、甲壳纲、多毛纲、海葵目等的多种生物。
据研究,这些动物不依赖光合作用,而把从地球内部喷出的硫化氢和甲烷等还原性低分子化合物作为初级能源,依靠由以硫酸化细菌、甲烷化细菌等为主的化学合成细菌构成的食物网供应能源。
不仅如此,在相模滩及日本列岛附近的日本海沟及南海海沟等处,还发现了“冷水涌出带生物群落”。
它们同样是通过化学合成而诞生的生物群落。
到目前为止,在日本列岛周围海底,已经发现了18处冷水涌出带生物群落和13处热水喷出孔生物群落。
自从发现了存在于海底的热水喷出孔生物群落之后,各国科学家竞相在太平洋、印度洋和大西洋等海域寻找深海生物。
结果发现,这种热水喷出孔生物大多生存在地质构造上是活动着的海岭的两侧。
而且,它们之间还有某种共同之处。
在考虑到海底扩大的不连贯性和海底扩大的历史过程等因素的基础上,科学家对热水喷出孔生物群落的生物地理学特征进行了比较,结果提出如下假说:
“生活在大西洋的热水喷出孔生物群落里的生物是从东太平洋派生出来的,而最有可能的传播路线可能就是东南印度洋海岭和西南印度洋海岭。
”
2000年8月,日本海洋科学技术中心使用深海考察船“海岭”号又在印度洋的中央海岭、东南海岭和西南海岭的交接处(南纬25°19′10〃、东经70°2′24〃,水深2420米)发现了热水喷出孔生物群落,共有20多种生物,其中许多都是第一次发现。
这表明,即使在深海海底那样的极限环境里,也存在着多样性的生物世界。
科学家们设想:
地球诞生初期的微生物有可能不受外界干扰而照原样生存下来;既然海底地壳下这样严酷的环境中还有生物生存,那么,在火星等星球上也会有生命存在;如果热水喷出孔生物是适应地球诞生初期高温环境的生物的话,那么,这就有可能使我们解开地球生命起源的奥秘。
2.进一步探索地球生命的起源[4-5]
海底堆积着各种各样的物质层,保存着有关地球的各种历史资料,由此也可以了解地球气候的变化过程。
根据迄今为止的研究,80万年来,地球上曾经有过多次超过现在的高温(40℃)和寒冷(-40℃)的时代。
而从1万年前开始到现在,地球在气温上处于“异常的稳定期”。
更有意义的是,上述谈到的“地下生物圈”,正是探索生命起源的绝好场所。
把它与地球外行星上的生命现象进行比较,将加深人类对生命、对自身的了解。
为了进一步探索地球生命的起源,日本已在2003年起,与美国联合实施“统一国际深海地球勘探计划(IODP)”。
为此,日本建造了“地球”号地球深部勘探船,并于今年1月在三井造船公司冈山公司厂举行了“进水式”。
这条船长210米,宽38米,高116米,深16.2米,吃水9.6米,排水量约6万吨,船员150名,能够从海底向下钻探达到5公里~7公里(这是地壳到地幔的最短距离)处的地幔。
为了实施这一国际性研究活动,世界海洋科学技术中心设立了“深海生物风险中心”,开发了“深海微生物实验系统”,其中包括地壳岩芯标本的防止微生物污染技术、地壳岩芯及岩石标本的微生物解析法、微生物分离法和培养法等技术。
人们对这个计划寄予了极大期望,期待着能够在揭开生命起源之谜等方面获得进展。
1.3.2本课题的发展概况
为了更好、更方便的的对海洋环境进行开发和研究,各国加大了对虚拟的海洋环境系统的投入与建设。
系统仿真是20世纪40年代末以来伴随着计算机技术的发展而逐步形成的一门新兴学科。
仿真(Simulation)就是通过建立实际系统模型并利用所见模型对实际系统进行实验研究的过程[7]。
最初,仿真技术主要用于航空、航天、原子反应堆等价格昂贵、周期长、危险性大、实际系统试验难以实现的少数领域,后来逐步发展到电力、石油、化工、冶金、机械等一些主要工业部门,并进一步扩大到社会系统、经济系统、交通运输系统、生态系统等一些非工程系统领域。
可以说,现代系统仿真技术和综合性仿真系统已经成为任何复杂系统,特别是高技术产业不可缺少的分析、研究、设计、评价、决策和训练的重要手段[9]。
其应用范围在不断扩大,应用效益也日益显著。
然而,之前构建的虚拟的海洋环境系统都是建立在各种各样的复杂的机械设备基础之上,而且还需要实验人员的随时监控与调节。
但是随着电子技术的发展,以及可编程序控制器(PLC)的产生。
现在大多数海洋环境仿真控制系统都是基于PLC建立的。
PLC已经成为现代工业控制的三大支柱之一,以其可靠性、逻辑功能强、体积小、可在线修改控制程序,具有远程通讯功能、易于计算机接口。
能对模拟量进行控制,具备高速计数与控制等高性能模块等优异功能,日益取代由大量中间继电器、时间继电器、计数器继电器等组成的传统的继电接触器控制系统,在机械、化工、石油、冶金、轻工、电子、纺织、食品、交通等行业得到广泛应用[13]。
PLC得应用广度和深度已经成为衡量一个国家工业先进水平的重要标志之一。
如今PLC也更多的具有计算机的功能,不仅能实现逻辑控制,还具有数据处理、通信、网络等功能。
由于它可以通过软件来改编控制过程,而且体积小、组装维护方便、编程简单、可靠性高、抗干扰能力强等特点,已广泛应用于工业控制的各个领域,大大推进了机电一体化的进程。
可编程控制系统是一种专门为工业环境下使用而设计的数字运算操作电子系统,它采用了一种可编程运算、顺序控制、定时、计数和算术运算的操作的指令,通过数字式模拟式输入、输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。
可编程序控制器的出现,以其无可媲美的优越性,最终一定将取代继电器-接触器系统。
然而基于PLC的海洋环境仿真控制系统的温度调节通常由位式或时间比例式温度调节仪控制的工业加热装置控制的,其主回路由接触器控制时因为不能快速反应,所以控温精度都比较低,大多在几度甚至十几度以上。
但是,近些年随着电力电子技术及元器件的发展,主回路用无触点的可控硅和固态继电器代替接触器,配以PID或模糊逻辑控制的调节仪构成的温度控制系统,其控温精度大大提高。
与此同时随着20世纪90年代初出现了一种新的人机交互技术(触摸屏技术)。
如今的海洋环境仿真控制系统都是有PLC与触摸屏结合来实现调节和控制的。
实验人员仅需用手指或其他物体摸触摸屏时,所触摸的位置(以坐标形式)被触摸屏控制器检测,并通过串行通信接口送到计算机或PLC的CPU,CPU将此坐标和触摸屏上的各个图形对象(代表特定的信息)的坐标相对比,从而确定输入的信息[25]。
这样极为方便了现场的参数设置及调试工作。
总之,基于PLC的海洋环境仿真控制系统已经日趋完善。
1.4本课题主要的研究内容
本课题主要是在实验室中构建一个虚拟的海洋环境仿真控制系统,利用PLC、变频器、及触摸屏技术等完成控制系统的设计和参数的调整。
从而模拟出各种各样的深海环境,为海洋探索及深海资源开发提供有力的技术支持。
具体内容如下所示:
1.了解深海探测的重要意义及海洋资源对一个国家的重要性。
2.熟悉PLC、变频器、触摸屏及传感器的功能和用法以完成选型。
3.完成系统总体结构的设计,并对结构进行探索和改进。
4.根据不同的实验要求,对系统的PH值、温度、及溶解氧进行设定和调节。
5.掌握PLC各模块的功能,使用PLC的梯形图完成程序的设计、编译与调试。
1.5本章小结
本章节主要阐述了海洋探索的意义和重要性,基于PLC的海洋环境仿真控制系统的目的与意义,介绍了目前国内外对海洋环境的研究及发展概况,并对本课题的主要研究内容进行概述。
第二章控制系统组成
基于PLC的海洋环境仿真控制系统是在实验室中构建一个虚拟的海洋环境。
通过使用PLC、变频器、Touch-PC、及一些传感器和电控元件等形成一个综合的控制系统。
通过PLC与触摸屏的通信构建一个人机界面,并在主控系统的调解下完成对海水的温度、盐度、PH值以及溶解氧的调节使其达到设定值,从而创建一个虚拟的深海环境。
为深海资源的探索和开发提供帮助。
2.1控制系统的结构
本系统主要包括PLC主控模块,通信模块,传感器检测反馈模块,及相应的电控元件等,系统结构如图2.1。
在实验室中往储水容器中制备海水(或直接采用海水),在主控系统综合控制下调节其盐度、PH值、溶解氧等参数。
图2.1控制系统结构图
实验室中已有装有海水的调节容器(容积大约为1100L)和分别装有较高浓度的盐、酸、碱溶液及清水的储备罐。
储备罐通过管线同常压调节容器相连接,并配有电控开关阀、输送泵、流量计等配套设施,在主控系统的控制下对调节容器中海水的盐度、PH值、溶解氧等进行调节。
同时利用容器外表面所盘绕的冷加热管道及风机冷却系统,调节温度至设定值即可。
2.2各模块的主要功能及系统工作过程
2.2.1各模块的主要功能
1.PLC主控模块
PLC实质是一种专用于工业控制的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相同[14],如图2.2所示:
图2.2PLC硬件结构图
本系统中PLC的主要功能是按照系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态,并能诊断用户程序中的语法错误。
当PLC投入运行时,首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据,并分别存入I/O映像区,然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序,经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映像区或数据寄存器内。
等所有的用户程序执行完毕之后,最后将I/O映像区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置,如此循环运行,直到停止运行。
2.通讯模块
本系统中,通讯主要应用于PLC与Touch-PC间的通讯以及PLC与变频器之间的通讯。
利用PLC特有的通讯模块和RS232通讯电缆,将其相连。
PLC与触摸屏通讯后,他们之间便可以进行数据的传输,通过在触摸屏上完成参数的设置与调节便能够将控制要求反映到PLC中,由PLC对数据进行处理,发出控制指令,完成控制。
同时PLC也能够将采集到的信号传输到触摸屏上,由触摸屏对系统进行监测。
PLC与变频器通讯后,能够将控制指令传输到变频器中,由变频器完成对系统的控制,从而是控制精确可靠。
3.传感器检测反馈模块
传感器是一种能把特定的信息(物理、化学、生物)按一定规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。
其原理如图所示:
图2.3传感器原理图
本系统中应用的传感器主要有温度传感器(热电偶)、PH值检测传感器、溶解氧检测传感器。
它们都是将检测到的信号转化为相应的电流信号传输到PLC的模拟量控制模块中。
根据控制要求与采集到的信号进行比较来执行控制过程。
在整个控制过程中传感器都在不间断的进行信号的采集与反馈。
4.其它电控模块
其它电控模块主要为执行机构,包括变频器、电磁阀、继电器、接触器、氧气泵、配量泵、调压器、风机、固体加热器、搅拌电机等。
它们都是根据PLC发出的控制的控制指令来执行对系统的控制,从而使系统的各种状态达到预先设定值。
2.2.2系统的工作过程
1.参数设定阶段
首先,为了模拟出不同的深海环境,我们可以根据要求对参数进行设定。
触摸屏与PLC进行通讯后,我们可以在触摸屏上设定要模拟的温度、PH值、溶解氧浓度等。
这些控制要求便能够传输到PLC主控模块中,由PLC主控模块对数据进行处理。
2.检测反馈阶段
由温度传感器、PH值检测传感器、溶解氧浓度检测传感器检测此时海水调节容器中的温度、PH值、溶解氧浓度,并将检测到的信号转化为相应的电流信号传输到PLC的模拟量模块中,由模拟量模块来对数据进行处理。
3.PLC主控模块处理阶段
由PLC主控模块接收的来自触摸屏的控制要求与传感器反馈的值进行逻辑比较。
PLC进行一系列的逻辑比较判断,从而发出控制指令控制执行机构是否动作。
4.执行机构动作阶段
执行机构根据PLC发出的控制指令来决定是否动作。
PLC通过加热棒及风扇分别控制容器的加热及降温。
一个温度控制系统一般具有温度信号采集、信号处理、温度调节等功能。
在PLC的温度控制系统中,温度信号的采集使用常用的温度传感器(热电偶、热电阻)。
由于温度传感器检测来的信号不是标准的电压(电流)信号,不能直接送给A/D转换模块.因此温度传感器采集到的温度信号要经过变送器的处理后才能被A/D转换器识别并转换为相应的数字信号。
根据所使用的温度传感器选用对应的温度变送器。
使用的温度传感器选用对应的温度变送器。
PLC对温度信号进行处理后,通过模拟量模块输出电流信号,电流信号可以通过调压器来控制电源的开度(即一周期内的导通比率),从而控制电源的输出功率.加热器根据电源输出功率调节加热强度。
而对于冷却系统采用PLC的模拟量模块将采集到的温度信号转化为相应的电流信号,通过电流信号控制变频器变频调压改变风机输出功率来完成冷却系统的调节;同样当溶解氧浓度未达到要求时,PLC也发出控制指令给变频器,变频器输出控制电源控制氧气泵动作补充氧气,从而使溶解氧浓度达到要求;PH值调节,由检测到的PH值与控制要求进行比较,未达到要求时,PLC发出控制指令控制电磁阀动作,将酸溶液、碱溶液在配量泵中进行混合后,在注入海水调节容器中,使其PH值达到要求。
在整个执行阶段传感器一直在工作,将监测到的数据实时的反映到PLC中,从而控制执行机构的动作。
2.3控制方法
1.海水的盐度、PH值、溶解氧在常压下进行调节,通过加入高浓度盐水或者蒸馏水调节盐度;通过控制酸水或者碱水控制其PH值;利用氧气泵调节溶解氧的含量。
2.系统温度的升降采用容器外的加热及冷却系统实现,其热交换方式主要是传导,是一个较慢的过程。
也就是说温度的控制是一个大惯量系统,其精确控制需要考虑调节过程中的大延迟问题。
拟采用PID的调节方式进行控制,然后对其进行补偿,抵消时滞对系统的影响。
3.对于溶解氧的控制参照与温度控制系统进行调节,而且也同样采用PID的方式控制。
4.触摸屏与PLC配套使用,使得PLC的应用更加灵活,同时可以设置参数、显示数据、以动画等形势描绘自动化过程,使得PLC的应用可视化。
在以PLC为控制核心的系统中,触摸屏归属于“输入设备”,数据传输方式为异步串行通信,我们采用RS232C通信接口的将触摸屏与PLC通过编程电缆进行连接。
5.控制系统以工控机为核心,采用分布式控制系统构建。
工控机作为主控终端,负责整个系统的管理、维护和监控;具体参数的采样和控制分别在相应的控制终端实现。
2.4本章小结
本章系统的阐述了基于PLC的海洋环境仿真控制系统的组成结构,各模块的主要功能及控制系统的工作过程。
同时还对控制方法进行了论述,在控制时要采用PID的调节方法使系统的控制更加可靠精确。
第三章元器件选型
随着科技的发展以及计算计的不对革新,传统的继电器、接触器控制已经逐渐被取代。
如今的控制系统大多以PLC为控制核心。
本课题应用的器件主要有可编程控制器(PLC)、变频器、触摸屏、传感器和电控元件等。
3.1可编程控制器介绍及选择
3.1.1可编程控制器的介绍
可编程控制器是以微处理器为基础,综合了计算机技术、半导体集成技术、自动控制技术、数字技术和通信网络技术发展起来的一种通用工业自动控制装置。
它面向控制过程、面向用户、适应工业环境、操作方便、可靠性高,成为现代工业控制的三大支柱(PLC、机器人和CAD/CAM)之一。
PLC控制技术代表着当前程序控制的先进水平,PLC装置已成为自动化系统的基本装置[21]。
1.PLC的特点[21]
PLC的诞生给工业控制带来革命性的飞跃,与传统的继电器控制相比有着突出的特点。
第一,灵活性、通用性强。
继电器控制系统如果工艺要求稍有变化,控制电路必须随之作相应的变动,所有布线和控制柜极有可能重新设计,耗时且费力然而是利用存储在机内的程序实现各种控制功能的。
因此当工艺过程改变时,只需修改程序即可,外部接线改动极小,甚至可以不必改动,其灵活性和通用性是继电器控制电路无法比拟的。
第二,可靠性高,抗干扰能力强"继电器控制系统中,由于器件的老化、脱焊、触点的抖动以及触点电弧等现象是不可避免的,大大降低了系统的可靠性。
而在控制系统中,大量的开关动作是由无触点的半导体电路来完成的,加之在硬件和软件方面都采取了
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