PLC的特点和基本应用主讲教师:刘桂兰广州铁路职业技术学院轨电教研室
PLC的特点PLC之所以能够迅速发展,除了它顺应了工业自动化的客观要求之外,更重要的一方面是PLC综合了继电器-接触器控制的优点以及计算机灵活、方便的特点,使之具有许多其它控制器无法比拟的特点,较好地解决了工业控制领域中普遍关心的可靠、安全、灵活、方便及经济等问题。
PLC的特点可靠性高,抗干扰能力强1可靠性高、抗干扰能力强是PLC最重要的特点之一。PLC的平均无故障时间可达几十万个小时,之所以有这么高的可靠性,是由于它采用了一系列的硬件和软件的抗干扰措施:
PLC的特点1)硬件方面I/O通道采用光电隔离,有效地抑制了外部干扰源对PLC的影响;对供电电源及线路采用多种形式的滤波,从而消除或抑制了高频干扰;对CPU等重要部件采用良好的导电、导磁材料进行屏蔽,以减少空间电磁干扰;对有些模块设置了联锁保护、自诊断电路等。
PLC的特点2)软件方面PLC采用扫描工作方式,减少了由于外界环境干扰引起的故障;在PLC系统程序中设有故障检测和自诊断程序,能对系统硬件电路等故障实现检测和判断;当外界干扰引起故障时,能立即将当前重要信息加以封锁,禁止任何不稳定的读写操作,一旦外界环境正常后,便可恢复到故障发生前的状态,继续原来的工作。
PLC的特点编程简单、使用方便2目前,大多数PLC采用的编程语言是梯形图语言,它是一种面向生产、面向用户的编程语言。梯形图与继电器控制线路相似,形象、直观,不需要掌握计算机知识,很容易让广大工程技术人员掌握。当生产流程需要改变时,可以现场改变程序,使用方便、灵活。同时,PLC的编程器操作和使用也很简单。这也是PLC获得普及和推广的主要原因之一。许多PLC还针对具体问题,设计了各种专用编程指令及编程方法,进一步简化了编程。
PLC的特点通用性强,配套齐全3PLC产品已经标准化、系列化、模块化,其开发制造商为用户配备了各种齐全的I/O模块和配套部件。用户在进行控制系统的设计时,可以方便灵活地进行系统配置,组成不同功能、不同规模的系统,以满足控制要求。用户只需在硬件系统选定的基础上,设计满足控制对象要求的应用程序。对于一个控制系统,当控制要求改变时,只需修改相关程序,就能变更其控制功能。
PLC的特点安装简单,维护方便4因为PLC用软件代替了继电器控制系统中的大量硬件,使得控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。同时,PLC有较强的带载能力,可以直接驱动一般的电磁阀和中小型交流接触器,使用起来极为方便,通过接线端子可直接连接外部设备。PLC软件设计和调试可以在实验室进行,而且现场调试过程中发现的问题可通过修改程序来解决。因为PLC本身的可靠性高,又具有完善的自我诊断能力,一旦发生故障,可以根据报警信息,快速查明故障原因。如果是PLC自身故障,可以更换模块来排除故障。这样既提高了维护的工作效率,又保证了生产的正常进行。
PLC的特点体积小、重量轻、能耗低,易于实现机电一体化5由于PLC采用了集成电路,其结构紧凑、体积小、能耗低,是实现机电一体化的理想控制设备。
PLC的基本应用PLC是以微处理器为核心,综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置。它的应用范围宽广,目前已经应用于汽车装配、数控机床、机械制造、电力石化、冶金钢铁、交通运输、轻工纺织等各行各业,成为现代工业控制的三大支柱(PLC、机器人和CAD/CAM)之一。根据其特点来归纳,PLC的主要应用有以下几个方面。
PLC的基本应用开关量逻辑控制1开关量逻辑控制是PLC最基本的应用,即用PLC取代传统的继电器控制系统,实现逻辑控制和顺序控制,如机床电气控制、电动机控制、注塑机控制、电镀生产线、电梯控制等。PLC既可用于单机控制,也可用于多机群和自动生产线的控制,其应用领域已普及各行各业。
PLC的特点模拟量过程控制2过程控制是指对温度、压力、流量等连续变化的模拟量的闭环控制。除了数字量之外,PLC还能通过模拟量I/O模块,实现A-D、D-A转换,并控制连续变化的模拟量,如温度、压力、速度、流量、液位、电压、电流等。通过各种传感器将相应的模拟量转换为电信号,然后通过PLC的A-D模块将它们转换为数字量传送至PLC内部CPU处理,处理后的数字量再经过D-A转换为模拟量进行输出控制。如果使用专用的智能PID模块,可以实现对模拟量的闭环过程控制。现在PLC的PID闭环控制功能已广泛地应用于塑料挤压成型机、加热炉、热处理炉、锅炉等,以及轻工、化工、机械、冶金、电力、建材等行业。
PLC的特点机械件位置控制3位置控制是指PLC使用专用的指令或运动控制模块