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PLC的6大應(yīng)用
時(shí)間 : 2020/6/29 15:19:59
1.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I/O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(wàn)點(diǎn),因?yàn)樗苈?lián)網(wǎng),點(diǎn)數(shù)幾乎不受限制,無(wú)論多少點(diǎn)都能控制,所控制的邏輯題目可以是多種多樣的:組合的、時(shí)序的、即時(shí)的、延時(shí)的、不需計(jì)數(shù)的、需要計(jì)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(shí),非常靈活。必要時(shí)可編寫多套或多組程序,依需要調(diào)用。它很適應(yīng)于產(chǎn)業(yè)現(xiàn)場(chǎng)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)例是良多的,冶金、機(jī)械、輕工、化工、紡織等等,幾乎所有產(chǎn)業(yè)行業(yè)都需要用到它。目前,PLC最大的上風(fēng),也是別的控制器無(wú)法與其相比的,就是它能利便并可靠地用于開關(guān)量的控制。
2.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)型出產(chǎn)過程,常要對(duì)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(duì)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,不外是特殊的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(gè)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(duì)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(duì)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(jì)算性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(shí),開關(guān)量也可控制。這個(gè)長(zhǎng)處是別的控制器所不具備的,或控制的實(shí)現(xiàn)不如PLC利便。當(dāng)然,若純?yōu)槟M量的系統(tǒng),用PLC可能在機(jī)能價(jià)格比上不如用調(diào)節(jié)器。
3.用于運(yùn)動(dòng)控制實(shí)際的物理量,
除了開關(guān)量、模擬量,還有運(yùn)動(dòng)控制。如機(jī)床部件的位移,常以數(shù)字量表示。運(yùn)動(dòng)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(guó)的基于計(jì)算機(jī)的控制技術(shù)。當(dāng)今已很普及,并也很完善。目前,提高前輩國(guó)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(jì)算機(jī)的技術(shù),并日益完善。PLC可接收計(jì)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(dòng)單元,可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位控制。運(yùn)動(dòng)單元還可實(shí)現(xiàn)曲線插補(bǔ),可控制曲線運(yùn)動(dòng)。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(dòng)單元,甚至還發(fā)行了NC技術(shù)的編程語(yǔ)言,為更好地用PLC進(jìn)行數(shù)字控制提供了利便。
4.用于數(shù)據(jù)采集
跟著PLC技術(shù)的發(fā)展,其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)越來(lái)越大。如德維森公司的PLC,其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)(DM區(qū))可達(dá)到9999個(gè)字。這樣龐大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū),可以存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集可以用計(jì)數(shù)器,累計(jì)記實(shí)采集到的脈沖數(shù),并定時(shí)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(shí)地轉(zhuǎn)存到DM區(qū)中去。PLC還可配置上小型打印機(jī),按期把DM區(qū)的數(shù)據(jù)打出來(lái)。PLC也可與計(jì)算機(jī)通信,由計(jì)算機(jī)把DM區(qū)的數(shù)據(jù)讀出,并由計(jì)算機(jī)再對(duì)這些數(shù)據(jù)作處理。這時(shí),PLC即成為計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)終端。電力用戶曾使用PLC,用以實(shí)時(shí)記實(shí)用戶用電情況,以實(shí)現(xiàn)不同用電時(shí)間、不同計(jì)價(jià)的收費(fèi)辦法,鼓勵(lì)用戶在用電低谷時(shí)多用電,達(dá)到公道用電與節(jié)約用電的目的。
5.用于信號(hào)監(jiān)控
PLC自檢信號(hào)良多,內(nèi)部器件也良多,多數(shù)使用者未充分施展其作用。實(shí)在,完全可利用它進(jìn)行PLC自身工作的監(jiān)控,或?qū)刂茖?duì)象進(jìn)行監(jiān)控。對(duì)一個(gè)復(fù)雜的控制系統(tǒng),特別是自動(dòng)控制系統(tǒng),監(jiān)控以至進(jìn)一步能自診斷長(zhǎng)短常必要的,它可減少系統(tǒng)的故障,出了故障也好查找,可進(jìn)步累計(jì)均勻無(wú)端障運(yùn)行時(shí)間,降低故障修復(fù)時(shí)間,進(jìn)步系統(tǒng)的可靠性。
6.用于聯(lián)網(wǎng)、通信
PLC聯(lián)網(wǎng)、通信能力很強(qiáng),不斷有新的聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)推出。PLC可與個(gè)人計(jì)算機(jī)相連接進(jìn)行通信,可用計(jì)算機(jī)介入編程及對(duì)PLC進(jìn)行控制的治理,使PLC用起來(lái)更利便。為了充分施展計(jì)算機(jī)的作用,可實(shí)行一臺(tái)計(jì)算機(jī)控制與治理多臺(tái)PLC,多的可達(dá)32臺(tái)。也可一臺(tái)PLC與兩臺(tái)或更多的計(jì)算機(jī)通信,交換信息,以實(shí)現(xiàn)多的對(duì)PLC控制系統(tǒng)的監(jiān)控。PLC與PLC也可通信,可一對(duì)一PLC通信,可幾個(gè)PLC通信,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)通信,交換數(shù)據(jù),相互操縱??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。可組成局部網(wǎng),不僅PLC,而且高檔計(jì)算機(jī)、各種智能裝置也都可進(jìn)網(wǎng)??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(wàn)的PLC、計(jì)算機(jī)、智能裝置組織在一個(gè)網(wǎng)中。網(wǎng)間的結(jié)點(diǎn)可直接或間接地通信、交換信息。
聯(lián)網(wǎng)、通信,正適應(yīng)了當(dāng)今計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)及智能化工廠發(fā)展的需要。它可使產(chǎn)業(yè)控制從點(diǎn)(Point)、到線((Line)再到面(Aero),使設(shè)備級(jí)的控制、出產(chǎn)線的控制、工廠治理層的控制連成一個(gè)整體,進(jìn)而可創(chuàng)造更高的效益。這個(gè)無(wú)窮夸姣的遠(yuǎn)景,已越來(lái)越清晰地展現(xiàn)在我們這一代人的眼前。以上幾點(diǎn)應(yīng)用是著重從質(zhì)上講的。從量上講,PLC有大、有小。所以它的控制范圍也可大、可小。小的只控制一個(gè)設(shè)備,甚至一個(gè)部件,一個(gè)站點(diǎn);大的可控制多臺(tái)設(shè)備,一條出產(chǎn)線,以至于整個(gè)工廠??梢哉f產(chǎn)業(yè)控制的大小場(chǎng)合,都離不開PLC。
PLC控制開關(guān)量的能力是很強(qiáng)的。所控制的I/O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(wàn)點(diǎn),因?yàn)樗苈?lián)網(wǎng),點(diǎn)數(shù)幾乎不受限制,無(wú)論多少點(diǎn)都能控制,所控制的邏輯題目可以是多種多樣的:組合的、時(shí)序的、即時(shí)的、延時(shí)的、不需計(jì)數(shù)的、需要計(jì)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(shí),非常靈活。必要時(shí)可編寫多套或多組程序,依需要調(diào)用。它很適應(yīng)于產(chǎn)業(yè)現(xiàn)場(chǎng)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)例是良多的,冶金、機(jī)械、輕工、化工、紡織等等,幾乎所有產(chǎn)業(yè)行業(yè)都需要用到它。目前,PLC最大的上風(fēng),也是別的控制器無(wú)法與其相比的,就是它能利便并可靠地用于開關(guān)量的控制。
2.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)型出產(chǎn)過程,常要對(duì)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(duì)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,不外是特殊的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(gè)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(duì)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(duì)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(jì)算性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(shí),開關(guān)量也可控制。這個(gè)長(zhǎng)處是別的控制器所不具備的,或控制的實(shí)現(xiàn)不如PLC利便。當(dāng)然,若純?yōu)槟M量的系統(tǒng),用PLC可能在機(jī)能價(jià)格比上不如用調(diào)節(jié)器。
3.用于運(yùn)動(dòng)控制實(shí)際的物理量,
除了開關(guān)量、模擬量,還有運(yùn)動(dòng)控制。如機(jī)床部件的位移,常以數(shù)字量表示。運(yùn)動(dòng)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(guó)的基于計(jì)算機(jī)的控制技術(shù)。當(dāng)今已很普及,并也很完善。目前,提高前輩國(guó)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(jì)算機(jī)的技術(shù),并日益完善。PLC可接收計(jì)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(dòng)單元,可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位控制。運(yùn)動(dòng)單元還可實(shí)現(xiàn)曲線插補(bǔ),可控制曲線運(yùn)動(dòng)。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(dòng)單元,甚至還發(fā)行了NC技術(shù)的編程語(yǔ)言,為更好地用PLC進(jìn)行數(shù)字控制提供了利便。
4.用于數(shù)據(jù)采集
跟著PLC技術(shù)的發(fā)展,其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)越來(lái)越大。如德維森公司的PLC,其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)(DM區(qū))可達(dá)到9999個(gè)字。這樣龐大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū),可以存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集可以用計(jì)數(shù)器,累計(jì)記實(shí)采集到的脈沖數(shù),并定時(shí)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(shí)地轉(zhuǎn)存到DM區(qū)中去。PLC還可配置上小型打印機(jī),按期把DM區(qū)的數(shù)據(jù)打出來(lái)。PLC也可與計(jì)算機(jī)通信,由計(jì)算機(jī)把DM區(qū)的數(shù)據(jù)讀出,并由計(jì)算機(jī)再對(duì)這些數(shù)據(jù)作處理。這時(shí),PLC即成為計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)終端。電力用戶曾使用PLC,用以實(shí)時(shí)記實(shí)用戶用電情況,以實(shí)現(xiàn)不同用電時(shí)間、不同計(jì)價(jià)的收費(fèi)辦法,鼓勵(lì)用戶在用電低谷時(shí)多用電,達(dá)到公道用電與節(jié)約用電的目的。
5.用于信號(hào)監(jiān)控
PLC自檢信號(hào)良多,內(nèi)部器件也良多,多數(shù)使用者未充分施展其作用。實(shí)在,完全可利用它進(jìn)行PLC自身工作的監(jiān)控,或?qū)刂茖?duì)象進(jìn)行監(jiān)控。對(duì)一個(gè)復(fù)雜的控制系統(tǒng),特別是自動(dòng)控制系統(tǒng),監(jiān)控以至進(jìn)一步能自診斷長(zhǎng)短常必要的,它可減少系統(tǒng)的故障,出了故障也好查找,可進(jìn)步累計(jì)均勻無(wú)端障運(yùn)行時(shí)間,降低故障修復(fù)時(shí)間,進(jìn)步系統(tǒng)的可靠性。
6.用于聯(lián)網(wǎng)、通信
PLC聯(lián)網(wǎng)、通信能力很強(qiáng),不斷有新的聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)推出。PLC可與個(gè)人計(jì)算機(jī)相連接進(jìn)行通信,可用計(jì)算機(jī)介入編程及對(duì)PLC進(jìn)行控制的治理,使PLC用起來(lái)更利便。為了充分施展計(jì)算機(jī)的作用,可實(shí)行一臺(tái)計(jì)算機(jī)控制與治理多臺(tái)PLC,多的可達(dá)32臺(tái)。也可一臺(tái)PLC與兩臺(tái)或更多的計(jì)算機(jī)通信,交換信息,以實(shí)現(xiàn)多的對(duì)PLC控制系統(tǒng)的監(jiān)控。PLC與PLC也可通信,可一對(duì)一PLC通信,可幾個(gè)PLC通信,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)通信,交換數(shù)據(jù),相互操縱??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。可組成局部網(wǎng),不僅PLC,而且高檔計(jì)算機(jī)、各種智能裝置也都可進(jìn)網(wǎng)??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(wàn)的PLC、計(jì)算機(jī)、智能裝置組織在一個(gè)網(wǎng)中。網(wǎng)間的結(jié)點(diǎn)可直接或間接地通信、交換信息。
聯(lián)網(wǎng)、通信,正適應(yīng)了當(dāng)今計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)及智能化工廠發(fā)展的需要。它可使產(chǎn)業(yè)控制從點(diǎn)(Point)、到線((Line)再到面(Aero),使設(shè)備級(jí)的控制、出產(chǎn)線的控制、工廠治理層的控制連成一個(gè)整體,進(jìn)而可創(chuàng)造更高的效益。這個(gè)無(wú)窮夸姣的遠(yuǎn)景,已越來(lái)越清晰地展現(xiàn)在我們這一代人的眼前。以上幾點(diǎn)應(yīng)用是著重從質(zhì)上講的。從量上講,PLC有大、有小。所以它的控制范圍也可大、可小。小的只控制一個(gè)設(shè)備,甚至一個(gè)部件,一個(gè)站點(diǎn);大的可控制多臺(tái)設(shè)備,一條出產(chǎn)線,以至于整個(gè)工廠??梢哉f產(chǎn)業(yè)控制的大小場(chǎng)合,都離不開PLC。
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