plc主要特点有那些-plc主要特点和应用.docx
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plc主要特点有那些-plc主要特点和应用.docx

2022-08-07 08:12:01 投稿作者:网友投稿 点击:

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 plc 的主要特点有那些 ?plc 的主要特点和应用

 1.可靠性高、抗干扰能力强

  为保证 plc 能在工业环境下可靠工作,在设计和生产过程中采取了一系列硬件和软件的抗干扰措施,主要有以下几个方面:

 1)隔离,这是抗干扰的主要措施之一。PLC 的输人、输出接口电路一般采用光电耦合器来传递信号。这种光电隔离措施,使外部电路与内部电路之间防止了电的联系,可有效地抑制外部干扰源对 PLC 的影响,同时防止外部高电压串人,从而减少故障和误动作。

 2)滤波,这是抗干扰的另一个主要措施。在 PLC 的电源电路和输入/输出电路中设置了 多种滤波电路,用以对高频干扰信号开展有效抑制。

 3)对 PLC 的内部电源还采取了屏蔽、稳压、保护等措施,以减少外界干扰,保证供电质量。另外使输入/输出接口电路的电源彼此独立,以防止电源之间的干扰。

 4) 内部设置了连锁、环境检测与诊断、Watchdog(“看门狗”)等电路,一旦发现故障或程序循环执行时间超过了警戒时钟 WDT 规定时间(预示程序进入了死循环),立即报警,以 保证 CPU 可靠工作。

 5) 利用系统软件定期开展系统状态、用户程序、工作环境和故障检测,并采取信息保护和恢复措施。

 6)对用户程序及动态工作数据开展电池备份,以保障停电后有关状态或信息不丢失。

 7)采用密封、防尘、抗振的外壳封装构造,以适应工作现场的恶劣环境。

 8)以集成电路为基本元件,内部处理过程不依赖于机械触点,以保障高可靠性。而采用循环扫描的工作方式,也提高了抗干扰能力。

 2.可实现三电一体化

 PLC 将电控(逻辑控制)、电仪(过程控制)和电结(运动控制)这三电集于一体,可以方便、灵活地组合成各种不同规模和要求的控制系统,以适应各种工业控制的需要。

 3.编程简单、使用方便、控制程序可变、具有很好的柔性

 4.体积小、重量轻、功耗低

 5:PLC 和单片机的区别:

 1:PLC 可以改变程序。现在大部分的单片机(内部带有FLASH ROM)都可以在线烧录程序,更改程序,所以这点它的功能跟 PLC 是一样的。当然,也有一部分单片机是一次固化程序的。像这种就不能再改变程序了。2:PLC 相对单片来说,它的主要优点在于:

 1:比较稳定,由于 I/O 口内部采用光电隔离驱动,因此抗干扰能力要强很多。2:I/O 口的驱动能力比较强,能够直接驱动 24V 的继电器吸合。3:做人机界面等在某些场合,市场上有共用和现在的开发软件及界面,因此相对于单片机,它的开发周期要短很多。4:PLC 的

 成本要比单片贵很多。因此,要看什么场合,如果单片机用得上,够用的话,没必要去考虑用 PLC。

 这是一张典型的 PLC 控制系统的框图:

 1.用于开关量控制

 PLC 控制开关量的能力是很强的。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,都可开展。

 PLC 的硬件构造是可变的,软件程序是可编的,用于控制时,非常灵活。必要时可编写多套或多组程序,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 开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 首用的目标,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。工业生产,特别是连续型生产过程,常要对这些物理量开展控制。

 作为一种工业控制电子装置,PLC 若不能对这些量开展控制,那是一大缺陷,为此各 PLC 厂家都在这方面开展大量的开发。目前,不仅大型、中型机可以开展模拟量控制,就

 是小型机,也能开展这样的控制。PLC 开展模拟量控制,要配置有模拟量与数字量相互转换的 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,或电压,也有温度。D/A 中的 A,多为电压,或电流。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,这对有信息处理能力的 PLC 并不难。中、大型 PLC 处理能力更强,不仅可开展数字的加、减、乘、除,还可开方、插值,还可开展浮点运算,有的还有 PID 指令,可对偏差制量开展比例、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。

 PLC 开展模拟量控制,还有 A/D、D/A 组合在一起的单元,并可用 PID 或模糊控制算法实现控制,可得到很高的控制质量。用 PLC 开展模拟量控制的好处是,在开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,或控制的实现不如 PLC 方便。当然,若纯为模拟量的

 系统,用 PLC 可能在性能价格比上不如用调节器。

 3.用于运动控制

 实际的物理量,除了开关量、模拟量,还有运动控制。如机床部件的位移,常以数字量表示。运动控制,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。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有数据处理及运算能力,若再配备相应的传感器(如旋转编码器)或脉冲伺服装置,则完全可以依 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,若 PLC 配置了这种单元,则完全可以用 NC 的方法,开展数字量的控制。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 开展数字控制提供了方便。

 4.用于数据采集

 随着 PLC 技术的发展,其数据存储区越来越大。如德维森公司的 PLC,其数据存储区(DM 区)可到达 9999 个字。这样庞大的数据存储区,可以存储大量数据。数据采集可以用计数器,累计记录采集到的脉冲数,并定时地转存到 DM区中去。数据采集也可用 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。

 电力用户曾使用 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,到达合理用电与节约用电的目的。

 5.用于信号监控

 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,完全可利用它开展 PLC 自身工作的监控,或对控制对象开展监控。对一个复杂的控制系统,特别是自动控制系统,监控以至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,可提高累计平均无故障运行时间,降低故障修复时间,提高系统的可靠性。

 6.用于联网、通讯

 PLC 联网、通讯能力很强,不断有新的联网的构造推出。

 PLC 可与个人计算机相连接开展通讯,可用计算机参与编程及对 PLC 开展控制的管理,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管理多台 PLC,多的可达 32 台。也可一台 PLC 与两台或更多的计算机通讯,交换信息,以实现多的对 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,相互操作。可联接成远程控制系统,系统范围面可大到 10 公里或更大。可组成局部网,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)及智能化工厂发展的需要。它可使工业控制从点(Point)、到线((Line)再到面(Aero),使设备级的控制、生产线的控制、工厂管理层的控制连成一个整体,进而可创造更高的效益。这个无限美好的前景,已越来越清楚地展现在我们这一代人的面前。

 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,一条生产线,以至于整个工厂。可以说工业控制的大小场合,都离不开 PLC。


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