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[摘 要] 作为通用工业控制计算机,近40年来,可编程控制器从无到有,其功能从弱到强,其应用领域从小到大。今天的可编程控制器正在成为工业控制领域的主流控制设备,在世界各地发挥着越来越大的作用。本文概述了可编程控制器的使用特点。
[关键词] 可编程控制器;工业控制;继电器;特点
中图分类号:TP 文献标识码:A 文章编号:1009-914x(2013)02-01-01
可编程控制器(PLC)是一种替代继电器控制系统的新型的工业自动化控制装置,由于它体积小,功能强,可靠性高,操作简单,维修方便等优点,使它在工业电气控制领域中得到了越来越广泛的应用,它是今后实现工业自动化的主要手段,因此当今的电气自动化技术人员熟悉它的基本原理,性能特点,掌握它在工业电气控制中的使用方法,是非常必要的。本文介绍可编程序控制器的主要使用特点。
1.编程方法齐全,简单易学。PLC的编程语言一般有梯形语言,指令程序,逻辑功能图,顺序功能图,高级语言(如BASIC、C语言、Graphcet、FORTRAN语言等),最常用的是梯形图编程语言。它是以计算机软件技术构成人们惯用的继电器模型,形成一套独具风格的以及电器梯形图为基础的形象编程语言。梯形图符号的定义与常规继电器展开图完全一致,电气操作人员使用起来得心应手,不存在计算机技术和传统电器控制技术之间的专业“鸿沟”。在了解PLC简要的工作原理和它的编程技术之后,就可结合实际需要进行应用设计,进而将PLC用于实际控制系统中。它的电路符号和表达方式与继电器电路原理图十分相似,直观易懂。电器技术人员通过阅读PLC的使用手册或接受短期培训,只需几天时间就可以掌握它,而不需要了解计算机原理和电子路线,所以深受电器技术人员的欢迎。这也是PLC近年来迅速普及的主要原因之一。
梯形图语言配合顺序功能图,既可以写成指令程序由编程器输入,又可以与计算机联网,直接在计算机上编程。它实际上是一种面向控制过程和操作者的“自然语言”,比任何一种计算机语言都好学易懂。
2.使用和维护方便。硬件配置方面:PLC的硬件都是专门生产厂家按一定标准和规格生产的,硬件可按实际需要配置,到市场上可方便地买到;安装方便:内部不需要接线和焊接,只要编写程序即可;使用方便:接点的使用不受次数限制,内部器件可多到使用户不感到有什么限制。只需考虑输入、输出点个数,这可由各种类型的PLC来提供;维护方便:PLC配备有很多监控提示信号,能检查出自身的故障,并随时显示给操作人员,能动态地监视控制程序的执行情况,为现场的调试和维护提供了方便,而且接线少,维修时只需更换插入式模块,维护方便。
3.功能完善,应用灵活。PLC除基本的逻辑控制、定时、计数、算术运算等功能外,配合各种扩展单元、智能单元和特殊功能模块,可以方便、灵活的组合成各种不同的规模和要求的控制系统,可以实现位置控制,PID运算,模拟量控制,远程控制等等,它的适用性极强,既可控制单台设备,又可组成多级控制系统,既可用于现场控制,又可用于远程控制。由于PLC的系列化和规模化,各种硬件装置配套齐全,相当灵活,可以组成能满足系统大小不同及功能繁简各异的控制系统要求。用户只需将输入、输出设备和PLC相应的输入、输出端子相连接即可,安装简单,工作量少。当控制要求改变时,不必更改PLC硬件设备,因为软件本身具有可修改性,所以只需修改用户程序就可以达到更改控制任务的目的,PLC灵活的在线修改功能使它具有很强的“柔性”。
4.可靠性高,抗干扰能力强。PLC是专为工业控制设计的,在设计和制造过程中采取多层次抗干扰和精选原件措施,可在恶劣的工业环境下与强电设备一起工作,运行的稳定性和可靠性较高。保证PLC的高可靠性的主要措施有:良好的综合设计(综合考虑整体的可靠性);选用优质元器件;采用隔离、滤波、屏蔽等抗干扰技术及采用先进的电源技术、实时监控技术和故障诊断技术等。PLC是以集成电路为基本元件的电子设备,内部处理不依赖于接点,元件的寿命几乎不用考虑。目前PLC的整机平均无故障工作时间一般可达2万—5万小时,甚至更高。
PLC用软件编程取代了继电器系统中容易出现故障的大量触点和接线,这是PLC具有高可靠性的主要原因之一。除此之外,PLC在软件、硬件方面还采取了一系列抗干扰措施以提高可靠性。PLC的检测与诊断系统的硬件、锂电池电压、交流电源、电源电压的范围、传感器和执行器进行检测,还可以检查用户程序的语法错误等,一旦发现问题,PLC自动做出反应,如报警、封锁输出等。
5.设计施工周期短,安装方便。各个PLC的生产厂家都有各种系列化产品,各种模块供用户选择。用户可根据控制对象的规模和控制要求,选择合适的PLC产品,组成所需要的控制系统。在进行应用设计时,一般不需要用户制作其他任何附加装置,从而使设计工作简化。使用PLC完成一项控制工程,在系统设计完成以后,现场施工和PLC程序设计可以同时进行,周期短,而且程序的调试和修改都很方便。由于PLC的体积小,易于装入机械设备内部,还可制成占地很小的电气控制柜,是实现机电一体化的理想控制设备。PLC体积小、重量轻、结构紧凑,便于安装。
综上所述,可编程序控制器在性能上均优越于电器逻辑控制,与微型计算机、单板机相比,它也是一种用于工业自动化控制的理想工具,因而广泛应用于医疗、机械、治金、化工、汽车、轻工业等行业中。
[关键词] 可编程控制器;工业控制;继电器;特点
中图分类号:TP 文献标识码:A 文章编号:1009-914x(2013)02-01-01
可编程控制器(PLC)是一种替代继电器控制系统的新型的工业自动化控制装置,由于它体积小,功能强,可靠性高,操作简单,维修方便等优点,使它在工业电气控制领域中得到了越来越广泛的应用,它是今后实现工业自动化的主要手段,因此当今的电气自动化技术人员熟悉它的基本原理,性能特点,掌握它在工业电气控制中的使用方法,是非常必要的。本文介绍可编程序控制器的主要使用特点。
1.编程方法齐全,简单易学。PLC的编程语言一般有梯形语言,指令程序,逻辑功能图,顺序功能图,高级语言(如BASIC、C语言、Graphcet、FORTRAN语言等),最常用的是梯形图编程语言。它是以计算机软件技术构成人们惯用的继电器模型,形成一套独具风格的以及电器梯形图为基础的形象编程语言。梯形图符号的定义与常规继电器展开图完全一致,电气操作人员使用起来得心应手,不存在计算机技术和传统电器控制技术之间的专业“鸿沟”。在了解PLC简要的工作原理和它的编程技术之后,就可结合实际需要进行应用设计,进而将PLC用于实际控制系统中。它的电路符号和表达方式与继电器电路原理图十分相似,直观易懂。电器技术人员通过阅读PLC的使用手册或接受短期培训,只需几天时间就可以掌握它,而不需要了解计算机原理和电子路线,所以深受电器技术人员的欢迎。这也是PLC近年来迅速普及的主要原因之一。
梯形图语言配合顺序功能图,既可以写成指令程序由编程器输入,又可以与计算机联网,直接在计算机上编程。它实际上是一种面向控制过程和操作者的“自然语言”,比任何一种计算机语言都好学易懂。
2.使用和维护方便。硬件配置方面:PLC的硬件都是专门生产厂家按一定标准和规格生产的,硬件可按实际需要配置,到市场上可方便地买到;安装方便:内部不需要接线和焊接,只要编写程序即可;使用方便:接点的使用不受次数限制,内部器件可多到使用户不感到有什么限制。只需考虑输入、输出点个数,这可由各种类型的PLC来提供;维护方便:PLC配备有很多监控提示信号,能检查出自身的故障,并随时显示给操作人员,能动态地监视控制程序的执行情况,为现场的调试和维护提供了方便,而且接线少,维修时只需更换插入式模块,维护方便。
3.功能完善,应用灵活。PLC除基本的逻辑控制、定时、计数、算术运算等功能外,配合各种扩展单元、智能单元和特殊功能模块,可以方便、灵活的组合成各种不同的规模和要求的控制系统,可以实现位置控制,PID运算,模拟量控制,远程控制等等,它的适用性极强,既可控制单台设备,又可组成多级控制系统,既可用于现场控制,又可用于远程控制。由于PLC的系列化和规模化,各种硬件装置配套齐全,相当灵活,可以组成能满足系统大小不同及功能繁简各异的控制系统要求。用户只需将输入、输出设备和PLC相应的输入、输出端子相连接即可,安装简单,工作量少。当控制要求改变时,不必更改PLC硬件设备,因为软件本身具有可修改性,所以只需修改用户程序就可以达到更改控制任务的目的,PLC灵活的在线修改功能使它具有很强的“柔性”。
4.可靠性高,抗干扰能力强。PLC是专为工业控制设计的,在设计和制造过程中采取多层次抗干扰和精选原件措施,可在恶劣的工业环境下与强电设备一起工作,运行的稳定性和可靠性较高。保证PLC的高可靠性的主要措施有:良好的综合设计(综合考虑整体的可靠性);选用优质元器件;采用隔离、滤波、屏蔽等抗干扰技术及采用先进的电源技术、实时监控技术和故障诊断技术等。PLC是以集成电路为基本元件的电子设备,内部处理不依赖于接点,元件的寿命几乎不用考虑。目前PLC的整机平均无故障工作时间一般可达2万—5万小时,甚至更高。
PLC用软件编程取代了继电器系统中容易出现故障的大量触点和接线,这是PLC具有高可靠性的主要原因之一。除此之外,PLC在软件、硬件方面还采取了一系列抗干扰措施以提高可靠性。PLC的检测与诊断系统的硬件、锂电池电压、交流电源、电源电压的范围、传感器和执行器进行检测,还可以检查用户程序的语法错误等,一旦发现问题,PLC自动做出反应,如报警、封锁输出等。
5.设计施工周期短,安装方便。各个PLC的生产厂家都有各种系列化产品,各种模块供用户选择。用户可根据控制对象的规模和控制要求,选择合适的PLC产品,组成所需要的控制系统。在进行应用设计时,一般不需要用户制作其他任何附加装置,从而使设计工作简化。使用PLC完成一项控制工程,在系统设计完成以后,现场施工和PLC程序设计可以同时进行,周期短,而且程序的调试和修改都很方便。由于PLC的体积小,易于装入机械设备内部,还可制成占地很小的电气控制柜,是实现机电一体化的理想控制设备。PLC体积小、重量轻、结构紧凑,便于安装。
综上所述,可编程序控制器在性能上均优越于电器逻辑控制,与微型计算机、单板机相比,它也是一种用于工业自动化控制的理想工具,因而广泛应用于医疗、机械、治金、化工、汽车、轻工业等行业中。