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PLC控制柜在自動化控制系統(tǒng)中的“角色”

時間：2021-12-29 13:23:09 來源：點(diǎn)擊：次

PLC控制柜在自動化控制系統(tǒng)中的“角色”

PLC控制柜在自動化控制系統(tǒng)中扮演什么角色

？從量上講，PLC有大

、有小，所以其控制范圍也可大

、可?div id="d48novz" class="flower left">

。恍〉街豢刂埔粋€設(shè)備

，甚至一個部件，一個站點(diǎn);大到可控制多臺設(shè)備

，一條生產(chǎn)線

，以至于整個工廠。而從質(zhì)上講呢

？以下幾點(diǎn)應(yīng)用是著重從質(zhì)上講的。

PLC控制柜在自動化控制系統(tǒng)中的“角色”

、PLC控制柜用于開關(guān)量控制

PLC控制開關(guān)量的能力是很強(qiáng)的

。所控制的入出點(diǎn)數(shù)，少的十幾點(diǎn)

、幾十點(diǎn)，多的可到幾百

、幾千

，甚至幾萬點(diǎn)，由于它能聯(lián)網(wǎng)

，點(diǎn)數(shù)幾乎不受限制，不管多少點(diǎn)都能控制

，所控制的邏輯問題可以是多種多樣的：組合的

、時序的、即時的、延時的

、不需計數(shù)的、需要計數(shù)的

、固定順序的

、隨機(jī)工作的等等，都可進(jìn)行

。

PLC的硬件結(jié)構(gòu)是可變的，軟件程序是可編的

，用于控制時

，非常靈活。必要時可編寫多套或多組程序

，依需要調(diào)用。它很適應(yīng)于工業(yè)現(xiàn)場多工況

、多狀態(tài)變換的需要

。

用PLC進(jìn)行開關(guān)量控制實(shí)例是很多的，冶金

、機(jī)械、輕工

、化工

、紡織等等，幾乎所有工業(yè)行業(yè)都需要用到它

。目前，PLC首用的目標(biāo)

，也是別的控制器無法與其比擬的

，就是它能方便并可靠地用于開關(guān)量的控制。

、PLC控制柜用于模擬量控制

模擬量，如電流

、電壓

、溫度、壓力等等

，它的大小是連續(xù)變化的

。工業(yè)生產(chǎn)，特別是連續(xù)型生產(chǎn)過程

，常要對這些物理量進(jìn)行控制

。

作為一種工業(yè)控制電子裝置，PLC若不能對這些量進(jìn)行控制

，那是一大不足，為此各PLC廠家都在這方面進(jìn)行大量的開發(fā)

。目前

，不僅大型、中型機(jī)可以進(jìn)行模擬量控制

，就是小型機(jī)

，也能進(jìn)行這樣的控制

。PLC進(jìn)行模擬量控制，要配置有模擬量與數(shù)字量相互轉(zhuǎn)換的A/D

、D/A單元

。它也是I/O單元

，不過是特殊的I/O單元

。

A/D單元是把外電路的模擬量，轉(zhuǎn)換成數(shù)字量

，然后送入PLC;D/A單元，是把PLC的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量

，再送給外電路

。作為一種特殊的I/O單元，它仍具有I/O電路抗干擾

、內(nèi)外電路隔離

、與輸入輸出繼電器(或內(nèi)部繼電器

，它也是PLC工作內(nèi)存的一個區(qū)

，可讀寫)交換信息等等特點(diǎn)。

這里的A/D中的A

，多為電流，或電壓

，也有溫度

。D/A中的A

，多為電壓，或電流

。電壓、電流變化范圍多為0～5V

，0～10V

，4～20mA，有的還可處理正負(fù)值的

。這里的D，小型機(jī)多為8位二進(jìn)制數(shù)

，中

、大型多為12位二進(jìn)制數(shù)。A/D

、D/A有單路

，也有多路

。多路占的輸入輸出繼電器多

。有了A/D、D/A單元

，余下的處理都是數(shù)字量

，這對有信息處理能力的PLC并不難

。中

、大型PLC處理能力更強(qiáng)，不僅可進(jìn)行數(shù)字的加

、減

、乘

、除

，還可開方、插值

，還可進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算

，有的還有PID指令

，可對偏差制量進(jìn)行比例

、微分、積分運(yùn)算

，進(jìn)而產(chǎn)生相應(yīng)的輸出

，計算機(jī)能算的它幾乎都能算

。

這樣

，用PLC實(shí)現(xiàn)模擬量控制是完全可能的

。

PLC進(jìn)行模擬量控制，還有A/D

、D/A組合在一起的單元

，并可用PID或模糊控制算法實(shí)現(xiàn)控制

，可得到很高的控制質(zhì)量

。用PLC進(jìn)行模擬量控制的好處是，在進(jìn)行模擬量控制的同時

，開關(guān)量也可控制

。這個優(yōu)點(diǎn)是別的控制器所不具備的

，或控制的實(shí)現(xiàn)不如PLC方便

。當(dāng)然，若純?yōu)槟M量的系統(tǒng)

，用PLC可能在性能價格比上不如用調(diào)節(jié)器

、PLC控制柜用于運(yùn)動控制

實(shí)際的物理量

，除了開關(guān)量、模擬量

，還有運(yùn)動控制

。如機(jī)床部件的位移，常以數(shù)字量表示

。運(yùn)動控制，有效的辦法是NC

，即數(shù)字控制技術(shù)

。這是50年代誕生于美國的基于計算機(jī)的控制技術(shù)。當(dāng)今已很普及

，并也很完善。

目前

，先進(jìn)國家的金屬切削機(jī)床

，數(shù)控化的比率已超過40%～80%，有的甚至更高

。PLC也是基于計算機(jī)的技術(shù)

，并日益完善。PLC可接收計數(shù)脈沖

，頻率可高達(dá)幾k到幾十k赫茲

，可用多種方式接收這脈沖，還可多路接收

。有的PLC還有脈沖輸出功能

，脈沖頻率也可達(dá)幾十k

，有了這兩種功能

，加上PLC有數(shù)據(jù)處理及運(yùn)算能力，若再配備相應(yīng)的傳感器(如旋轉(zhuǎn)編碼器)或脈沖伺服裝置

，則完全可以依NC的原理實(shí)現(xiàn)種種控制

。

高

、中檔的PLC

，還開發(fā)有NC單元，或運(yùn)動單元

，可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位控制

。運(yùn)動單元還可實(shí)現(xiàn)曲線插補(bǔ)，可控制曲線運(yùn)動

。所以，若PLC配置了這種單元

，則完全可以用NC的辦法

，進(jìn)行數(shù)字量的控制。新開發(fā)的運(yùn)動單元

，甚至還發(fā)行了NC技術(shù)的編程語言

，為更好地用PLC進(jìn)行數(shù)字控制提供了方便

。

、PLC控制柜用于數(shù)據(jù)采集

隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，其數(shù)據(jù)存儲區(qū)越來越大

。如德維森公司的PLC

，其數(shù)據(jù)存儲區(qū)(DM區(qū))可達(dá)到9999個字

。這樣龐大的數(shù)據(jù)存儲區(qū)

，可以存儲大量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集可以用計數(shù)器

，累計記錄采集到的脈沖數(shù)

，并定時地轉(zhuǎn)存到DM區(qū)中去

。數(shù)據(jù)采集也可用A/D單元

，當(dāng)模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后

，再定時地轉(zhuǎn)存到DM區(qū)中去。PLC還可配置上小型打印機(jī)

，定期把DM區(qū)的數(shù)據(jù)打出來

。

PLC也可與計算機(jī)通訊，由計算機(jī)把DM區(qū)的數(shù)據(jù)讀出

，并由計算機(jī)再對這些數(shù)據(jù)作處理。這時

，PLC即成為計算機(jī)的數(shù)據(jù)終端

。

電力用戶曾使用PLC，用以實(shí)時記錄用戶用電情況

，以實(shí)現(xiàn)不同用電時間

、不同計價的收費(fèi)辦法

，鼓勵用戶在用電低谷時多用電

，達(dá)到合理用電與節(jié)約用電的目的。

、PLC控制柜用于信號監(jiān)控

PLC自檢信號很多

，內(nèi)部器件也很多，多數(shù)使用者未充分發(fā)揮其作用。其實(shí)

，完全可利用它進(jìn)行PLC自身工作的監(jiān)控

，或?qū)刂茖ο筮M(jìn)行監(jiān)控。對一個復(fù)雜的控制系統(tǒng)

，特別是自動控制系統(tǒng)

，監(jiān)控以至進(jìn)一步能自診斷是非常必要的，它可減少系統(tǒng)的故障

，出了故障也好查找，可提高累計平均無故障運(yùn)行時間

，降低故障修復(fù)時間

，提高系統(tǒng)的可靠性。

、PLC控制柜用于聯(lián)網(wǎng)

、通訊

PLC聯(lián)網(wǎng)、通訊能力很強(qiáng)

，不斷有新的聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)推出

。

PLC可與個人計算機(jī)相連接進(jìn)行通訊，可用計算機(jī)參與編程及對PLC進(jìn)行控制的管理

，使PLC用起來更方便

。

為了充分發(fā)揮計算機(jī)的作用

，可實(shí)行一臺計算機(jī)控制與管理多臺PLC

，多的可達(dá)32臺。也可一臺PLC與兩臺或更多的計算機(jī)通訊

，交換信息

，以實(shí)現(xiàn)多的對PLC控制系統(tǒng)的監(jiān)控。PLC與PLC也可通訊

，可一對一PLC通訊，可幾個PLC通訊

，可多到幾十

、幾百。

PLC與智能儀表

、智能執(zhí)行裝置(如變頻器)

，也可聯(lián)網(wǎng)通訊，交換數(shù)據(jù)

，相互操作?div id="m50uktp" class="box-center"> ？陕?lián)接成遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)

，系統(tǒng)范圍面可大到10公里或更大?div id="m50uktp" class="box-center"> ？山M成局部網(wǎng)

，不僅PLC，而且高檔計算機(jī)

、各種智能裝置也都可進(jìn)網(wǎng)?div id="m50uktp" class="box-center"> ？捎每偩€網(wǎng)

，也可用環(huán)形網(wǎng)。網(wǎng)還可套網(wǎng)。網(wǎng)與網(wǎng)還可橋接

。聯(lián)網(wǎng)可把成千上萬的PLC

、計算機(jī)、智能裝置組織在一個網(wǎng)中

。網(wǎng)間的結(jié)點(diǎn)可直接或間接地通訊、交換信息

。

聯(lián)網(wǎng)

、通訊，正適應(yīng)了當(dāng)今計算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)及智能化工廠發(fā)展的需要

。它可使工業(yè)控制從點(diǎn)(Point)

、到線((Line)再到面(Aero)，使設(shè)備級的控制

、生產(chǎn)線的控制、工廠管理層的控制連成一個整體

，進(jìn)而可創(chuàng)造更高的效益

。這個無限美好的前景，已越來越清楚地展現(xiàn)在我們這一代人的面前

。

PLC控制柜在自動化控制系統(tǒng)中的“角色”

綜上便是繼飛機(jī)電關(guān)于PLC控制柜在自動化控制系統(tǒng)中的“角色”的介紹

。可以說

，工業(yè)控制的大小場合，都離不開PLC

。

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