
一、简述
近年来,可编程控制器(PLC)技术取得了长足的发展。从简单的接线逻辑发展到存储逻辑,其功能也从弱到强,实现了逻辑控制到数字控制的进步。PLC的应用领域也不断扩大,从小型单体设备的简单控制,到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务。如今,PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都已大幅提高,成为工业控制领域的主流控制设备,在各行各业中发挥着越来越重要的作用。
二、PLC的应用领域
目前,PLC在国内外广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保以及文化娱乐等各个行业,其使用情况主要分为以下几类:
1. 开关量逻辑控制:
取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线,如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。
2. 工业过程控制:
在工业生产过程中,存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量。PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及丰富的控制算法程序来处理模拟量,完成闭环控制。PID调节是闭环控制系统中常用的调节方法。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有广泛应用。
3. 运动控制:
PLC可用于圆周运动或直线运动的控制,一般使用专用的运动控制模块,如驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。
4. 数据处理:
PLC具有数算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理多用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。
5. 通信及联网:
PLC通信包括PLC间的通信以及PLC与其他智能设备间的通信。随着工厂自动化网络的发展,现在的PLC都具备通信接口,通信非常方便。
三、PLC的应用特点
1. 可靠性高,抗干扰能力强:
高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC采用现代大规模集成电路技术,严格的制造工艺制造,内部电路采用先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性。使用PLC构成控制系统,与同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点减少到数百甚至数千分之一,故障也大大降低。PLC还带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中,用户还可以编入外围设备的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这使得整个系统的可靠性大大提高。
2. 配套齐全,功能完善,适用性强:
PLC发展到今天,已经形成了各种规模的系列化产品,可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外,PLC大多具有完善的数据运算能力,可用于各种数字控制领域。多种多样的功能单元的大量涌现,使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展,使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
3. 易学易用,深受工程技术人员欢迎:
PLC是面向工矿企业的工控设备,其接口容易,编程语言易于被工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人从事工业控制打开了方便之门。
4. 系统设计工作量小,维护方便,容易改造:
PLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造周期大为缩短,同时日常维护也变得容易起来。更重要的是,同一设备通过改变程序而改变生产过程成为可能。这特别适合多品种、小批量的生产场合。
四、使用PLC时需注意的问题
PLC作为一种用于工业生产自动化控制的设备,一般不需要采取什么措施,就可以直接在工业环境中使用。然而尽管PLC有很高的抗干扰能力和可靠性,但当生产环境过于恶劣,电磁干扰特别强烈或安装使用不当的时候,就可能造成程序错误或运算错误从而产生误输入并引起误输出,这将会导致设备的失控和误动作从而不能保证PLC的正常运行。要提高PLC控制系统的可靠性一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力;另一方面要求设计安装和使用维护中引起高度重视配合解决才能有效地增强系统的抗干扰性能。因此在使用中应注意以下问题: 公众号机械工程文萃工程师的加油站! 未来的工业发展对控制系统的要求越来越高复杂的生产环境和强大的电磁干扰对控制系统的稳定性提出了更高的要求因此在选择和使用 PLC 时应注意以下问题以确保系统的稳定和可靠运行同时随着技术的不断进步和工业需求的不断增长未来 PLC 的发展趋势将会更加多样化和个性化以适应更加复杂的工业环境和应用需求五、结束语随着工业自动化技术的不断发展 PLC 技术将继续发挥重要作用并在未来的工业领域中扮演更加重要的角色随着技术的不断创新和进步 PLC 的性能将不断提高功能将更加强大应用领域也将更加广泛同时
