理论教育 可编程序控制器(PLC)控制系统简介

可编程序控制器(PLC)控制系统简介

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:现在可编程序控制器的整机平均无故障时间已达数万小时以上,绝对安全可靠。此外,可编程序控制器还具有扩展单元,根据需要可进行诸多功能的扩充。可编程序控制器如按结构形式分类,则可分为箱体式和模块式两大类。

可编程序控制器(PLC)控制系统简介

20世纪60年代末期,美国产生了第一台可编程序控制器,它成功地将继电接触器控制的优点与计算机功能齐全、通用性、灵活性的特点有机结合起来,运用计算机的编程软件逻辑取代继电接触器控制的硬接线逻辑,实现了对生产的自动控制。70年代后期由于微处理器被引入到可编程序控制器中,致使可编程序控制器具有了更多的计算机功能。不仅继电接触器硬接线逻辑被计算机编程软件逻辑所替代,它还增加了运算、数据传送及数据处理等诸多功能,从而真正成为一种计算机工业控制装置,而且做到了小型化和超小型化。这种采用微型计算机技术的工业控制装置被正式命名为可编程序控制器(简称PLC)。

(一)可编程序控制器的优点

可编程序控制器是属于采用存储程序进行控制的,其控制功能是通过存放在计算机存储器内的程序来实现。与继电接触器系统比较,它具有许多明显的优点。

1.可靠性高,维护性好

继电器、接触器的触头闭合和断开时均会受到电弧的烧损,因此其使用寿命较短。而可编程序控制器则是以集成电路为主的电子元器件,其内部信号、指令的传输完全不依靠机械式接点,故其元器件的使用寿命几乎可以无须考虑。现在可编程序控制器的整机平均无故障时间已达数万小时以上,绝对安全可靠。此外,可编程序控制器还对自身的硬件、软件采取了一系列抗干扰措施以及自检和监控等功能;并能迅速检查出自身故障和随时显示、告知操作人员适时处理;还可动态地监控其程序的执行情况,极大地方便了现场调试及维护工作。

2.功能强大,扩展方便

可编程序控制器具有很强的逻辑判断、数据处理、数据传输等功能,可以实现逻辑控制、顺序控制、位置控制及过程控制等,它几乎能应用到工业控制领域的所有方面。此外,可编程序控制器还具有扩展单元,根据需要可进行诸多功能的扩充。

3.程序可变,控制灵活

可编程序控制器产品现多采用模块化设计,硬件装置的品种配备齐全可供用户随意选取。用户能够非常灵活地进行系统配置,自行组成不同功能、要求的系统。可编程序控制器采用软件功能取代了继电接触器系统中大量的时间继电器、中间继电器及计数器等许多元器件,在确定其硬件配置后就只要通过对用户程序的修改而无须变换硬件,即可快速、方便地去适应工艺条件的新变化、新要求。

4.编程简单,易于使用

可编程序控制器有很多种编程语言,使用得最多的还是与继电接触器系统相似的梯形图,多用它来编制用户程序。因该种图形语言形象直观、易学、易懂、易用,凡具有继电接触器电路基础的电气工程技术人员,只需很短时间的学习即能熟悉和掌握梯形图语言。

5.体积很小、能耗较低

可编程序控制器的体积都比较小,一台PLC的体积可能还不到继电接触器控制柜的1/10,但其节电则在50%以上,实为一种节能而又低成本产品。(www.daowen.com)

(二)可编程序控制器的类型与结构

可编程序控制器的发展十分迅速且应用也日渐广泛,其产品种类、型号也非常多。在硬件结构、指令系统及资源配置等方面,不同的产品虽各有差异但如从整体上看,不同公司生产的可编程序控制器在硬件结构、指令系统等方面则都大同小异。

1.可编程序控制器的类型

(1)按I/O点数多少分类。

可编程序控制器对外部设备进行控制时,外部信号的输入、PLC内部运算结果的输出都要经过PLC输入/输出端子进行接线。因此,输入/输出端子的数目之和即称为PLC的输入/输出点数,简称I/O点数。按I/O点数的多少通常将可编程序控制器分为:I/O点数小于256点为小型PLC;I/O点数在256~1024之间则为中型PLC;I/O点数在1024以上则为大型PLC。

(2)按结构形式分类。

可编程序控制器如按结构形式分类,则可分为箱体式(又称整体式)和模块式两大类。

2.可编程序控制器的结构

可编程序控制器一般由中央处理器、存储器、输入/输出组件、编程器电源这五部分组成,图1-10所示即为其内部结构框图。图1-11所示则为可编程序控制器内部示意框图。

图1-10 可编程序控制器内部结构框图

图1-11 可编程序控制器内部示意框图

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