1．可編程控制器的特點(diǎn)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)是復(fù)雜多樣的，它們對(duì)控制的要求也各不相同。可編程序控制器一經(jīng)出現(xiàn)就受到了廣大工程技術(shù)人員的歡迎。它的主要特點(diǎn)如下：
1)抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高微機(jī)雖然具有很強(qiáng)的功能。但抗干擾能力差，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的電磁干擾、電源波動(dòng)、機(jī)械振動(dòng)、溫度和濕度的變化，都可以使一般通用微機(jī)不能正常工作。而PLC在電子線路、機(jī)械結(jié)構(gòu)以及軟件結(jié)構(gòu)上都吸取生產(chǎn)廠家長(zhǎng)期積累的工業(yè)控制經(jīng)驗(yàn)，主要模塊均采用大規(guī)模與超大規(guī)模集成電路，I／O系統(tǒng)設(shè)計(jì)有完善的通道保護(hù)與信號(hào)調(diào)理電路；在結(jié)構(gòu)上對(duì)耐熱、防潮、防塵、抗震等都有精確考慮； 在硬件上采用隔離、屏蔽、濾波、接地等抗干擾措施；在軟件上采用數(shù)字濾波等抗干擾和故障診斷措施；所有這些使PLc具有較高的抗干擾能力。PLc的平均無(wú)故障時(shí)間通常在幾萬(wàn)小時(shí)以上，這是一般微機(jī)不能比擬的。
繼電器接觸器控制系統(tǒng)雖有較好的抗干擾能力．但使用了大量的機(jī)械觸點(diǎn)，使設(shè)備連線復(fù)雜，且觸點(diǎn)在開閉時(shí)易受電弧的損害，壽命短，系統(tǒng)可靠性差。而PLc采用微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動(dòng)作由無(wú)觸點(diǎn)的電子存儲(chǔ)器件來(lái)完成，大部分繼電器和繁雜連線被軟件程序所取代；故壽命長(zhǎng)，可靠性大大提高。
2)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)PLc及外圍模塊品種多，可由各種組件靈活組合成各種大小和不同要求的控制系統(tǒng)。在PLc構(gòu)成的控制系統(tǒng)中，只需在PLc的端子上接人相應(yīng)的輸入輸出信號(hào)線即可，不需要諸如繼電器之類的物理器件和大量而又繁雜的硬接線線路。當(dāng)需要變更控制系統(tǒng)的功能時(shí)，可以用編程器在線或離線修改程序，同一個(gè)PI。C裝置用于不同的控制對(duì)象，只是輸入輸出組件和應(yīng)用軟件的不同。
PI，c的輸入輸出可直接與交流220v、直流24V等強(qiáng)電相連，并有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力。
3)編程方便，易于使用PLC是面向用戶的設(shè)備，PLC的設(shè)計(jì)者充分考慮到現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員的技能和習(xí)慣。PLc程序的編制，采用梯形圖或面向工業(yè)控制的簡(jiǎn)單指令形式。梯形圖與繼電器原理圖相類似，這種編程語(yǔ)言形象直觀，容易掌握，不需要專門的計(jì)算機(jī)知識(shí)和語(yǔ)言。只要具有一定的電工和工藝知識(shí)的人員都可在短時(shí)間學(xué)會(huì)。
4)功能完善PLc的輸入輸出系統(tǒng)功能完善，性能可靠，能夠適應(yīng)于各種形式和性質(zhì)的開關(guān)量和模擬量的輸入輸出。由于采用了微處理器，它能夠很方便地實(shí)現(xiàn)定時(shí)、計(jì)數(shù)、鎖存、比較、跳轉(zhuǎn)和強(qiáng)制I／0等諸多功能，不僅具有邏輯運(yùn)算、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)制轉(zhuǎn)換以及順序控制功能。而且還具備模擬運(yùn)算、顯示、監(jiān)控、打印及報(bào)表生成功能。此外．它還可以和其他微機(jī)系統(tǒng)、控制設(shè)備共同組成分布式或分散式控制系統(tǒng)，還能實(shí)現(xiàn)成組數(shù)據(jù)傳送、矩陣運(yùn)算、閉環(huán)控制、排序與查表、函數(shù)運(yùn)算及快速中斷等功能。因此PLc具有極強(qiáng)的適應(yīng)性，能夠很好地滿足各種類型控制的需要。
5)設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試的周期短用繼電器_接觸器控制完成一項(xiàng)控制工程，必須首先按工藝要求畫出電氣原理圖，然后畫出繼電器屏(柜)的布置和接線圖等，進(jìn)行安裝調(diào)試，以后修改起來(lái)十分不便。而采用PLC控制,由于其靠軟件實(shí)現(xiàn)控制，硬件線路非常簡(jiǎn)潔，并為模塊化積木式結(jié)構(gòu)，且已商品化，故僅需按性能、容量(輸入輸出點(diǎn)數(shù)、內(nèi)存大小) 等選用組裝，而大量具體的程序編制工作也可在PLC到貨前進(jìn)行，因而縮短了設(shè)計(jì)周期，使設(shè)計(jì)和施工可同時(shí)進(jìn)行。由于用軟件編程取代了硬接線實(shí)現(xiàn)控制功能，大大減輕了繁重的安裝接線工作，縮短了施工周期。因?yàn)镻LC是通過(guò)程序完成控制任務(wù)的，采用了方便用戶的工業(yè)編程語(yǔ)言，且都具有強(qiáng)制和仿真的功能，故程序的設(shè)計(jì)、修改和調(diào)試都很方便，這樣可大大縮短設(shè)計(jì)和投運(yùn)周期。
6)體積小，維護(hù)操作方便PLC體積小，質(zhì)量輕，便于安裝。PLC的輸入輸出系統(tǒng)能夠直觀地反應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的變化狀態(tài)，還能通過(guò)各種方式直觀地反映控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如內(nèi)部工作狀態(tài)、通信狀態(tài)、I／0點(diǎn)狀態(tài)、異常狀態(tài)和電源狀態(tài)等。對(duì)此均有醒目的指示，非常有利于運(yùn)行和維護(hù)人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視。
2．可編程控制器的分類
可編程序控制器發(fā)展到今天，已經(jīng)有多種形式，而且功能也不盡相同。按不同的原則可有不同的分類。
1)按I／0點(diǎn)容量分類一般而言，處理的I／o點(diǎn)數(shù)比較多，則控制關(guān)系比較復(fù)雜，用戶要求的程序存儲(chǔ)器容量比較大，要求PLC指令及其他功能比較多，指令執(zhí)行的過(guò)程也比較快等。按PLC的輸入輸出點(diǎn)數(shù)可將PLC分為以下三類：
(1)小型機(jī)。小型PLC的功能一般以開關(guān)量控制為主，小型PLC輸入、輸出總點(diǎn)數(shù)一般在256點(diǎn)以下，用戶程序存儲(chǔ)器容量在4K字以下�，F(xiàn)在的高性能小型PI—C還具有一定的通信能力和少量的模擬量處理能力。這類PLC的特點(diǎn)是價(jià)格低廉，體積小巧。適合于控制單臺(tái)設(shè)備，開發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品。
典型的小型機(jī)有西門子公司的s7-200系列、羅克韋爾公司的SLCS00系列、歐姆龍公司的CPM2A系列、三菱公司的FX系列等產(chǎn)品。
(2)中型機(jī)。中型PLC的輸入、輸出總點(diǎn)數(shù)為256～1024點(diǎn)，用戶程序存儲(chǔ)器容量大于8K字。中型PLC不僅具有開關(guān)量和模擬量的控制功能，還具有更強(qiáng)的數(shù)字計(jì)算能力，它的通信功能和模擬量處理能力更強(qiáng)大。中型機(jī)的指令小型機(jī)更豐富，中型機(jī)適用于復(fù)雜的邏輯控制系統(tǒng)以及連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程控制場(chǎng)合。
典型的中型機(jī)有西門子公司的s7 300系列、羅克韋爾公司的Contr01Logix系列、歐姆龍公司的C200H系列模塊式PLC等產(chǎn)品。
(3)大型機(jī)。大型PLC的輸入、輸出總點(diǎn)數(shù)在1024點(diǎn)以上，用戶程序存儲(chǔ)器容量達(dá)到8～16M。大型PLC的性能已經(jīng)與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)相當(dāng)，它具有計(jì)算、控制和調(diào)節(jié)的功能．還具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和通信聯(lián)網(wǎng)能力。它可以連接HMI作為系統(tǒng)監(jiān)視或操作界面，能夠表示過(guò)程的動(dòng)態(tài)流程，記錄各種曲線．
PID調(diào)節(jié)參數(shù)選擇圖，可配備多種智能模塊。構(gòu)成一個(gè)多功能系統(tǒng)。這種系統(tǒng)還可以和其他型號(hào)的控制器互聯(lián)，和上位機(jī)相連，組成一個(gè)集中分散的生產(chǎn)過(guò)程和產(chǎn)品質(zhì)量控制系統(tǒng)。大型機(jī)適用于設(shè)備自動(dòng)化控制、過(guò)程自動(dòng)化控制和過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)。
典型的大型PLc有西門子公司的s7 400、歐姆龍公司的cVMl和csl系列、羅克韋爾公司的controlloglx、PLc5／05系列等產(chǎn)品。
以上劃分沒有一個(gè)十分嚴(yán)格的界限，隨著PLc技術(shù)的飛速發(fā)展，某些中、小型PI。c也具有大型PI。C的功能，如羅克韋爾公司的controlloglx既具有中型機(jī)的特征，又具有大型機(jī)的功能和性能，這也是PLC的發(fā)展趨勢(shì)。
2)按結(jié)構(gòu)形式分類根據(jù)PLC結(jié)構(gòu)形式的不同，PLC可以分為整體式和模塊式兩種。如圖7．1所示。
(1)整體式結(jié)構(gòu)。整體式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是將PLC的基本部件，如CPU板、輸入板、輸出板、電源板等緊湊地安裝在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)殼內(nèi)，構(gòu)成一個(gè)整體，組成PI—c的一個(gè)基本單元(主機(jī))或擴(kuò)展單元�；締卧显O(shè)有擴(kuò)展端口．通過(guò)擴(kuò)展電纜與擴(kuò)展單元相連，以構(gòu)成PLc不同的配置。整體式結(jié)構(gòu)的PLc體積小，成本低，安裝方便。微型和小型PLc一般為整體式結(jié)構(gòu)。
(2)模塊式結(jié)構(gòu)。模塊式結(jié)構(gòu)的PLC是由一些模塊單元構(gòu)成．這些標(biāo)準(zhǔn)模塊如cPu模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊和各種功能模塊等。將這些模塊插在框架上或基板上即可。各模塊功能是獨(dú)立的，外形尺寸是統(tǒng)一的，插入什么模塊可根據(jù)需要靈活配置。目前，中、大型PLc多采用這種結(jié)構(gòu)形式。
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