永宏PLC在工業(yè)自動化的用途

如今，PLC不僅用于開關(guān)量控制，還用于模擬量及數(shù)字量的控制，可采集與儲存數(shù)據(jù)，還可對控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控；還可聯(lián)網(wǎng)、通訊，實(shí)現(xiàn)大范圍、跨地域的控制與管理。PLC已日益成為工業(yè)控制裝置家族中的一個重要角色。

1.用于開關(guān)量控制

   PLC控制開關(guān)量的能力是很強(qiáng)的 所控制的入出點(diǎn)數(shù)，少的十幾點(diǎn)，幾十點(diǎn)，多的可到幾百、幾千、甚至幾萬點(diǎn)，由于它能聯(lián)網(wǎng)，點(diǎn)數(shù)幾乎不受限制，不管多少點(diǎn)都能控制，所控制的邏輯問題可以是多種多樣的：組合的、時序的、即時的、延時的、不需計數(shù)的、需要計數(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，非常靈活，必要時可編寫多套或多組程序，依需要調(diào)用，它很適應(yīng)于工業(yè)現(xiàn)場多工況，多狀態(tài)變換的需要。

   用PLC進(jìn)行開關(guān)量控制實(shí)例是很多的，冶金、機(jī)械、輕工、化工、紡織等等、幾乎所有工業(yè)行業(yè)都需要用到它。目前，PLC首用的目標(biāo)，也是別的控制器無法與其比擬的，就是它能方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)型生產(chǎn)過程,常要對

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/0單元,不過是特殊的I/0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/0單元,它仍具有I/0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,計算機(jī)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,開關(guān)量也可控制。這個優(yōu)點(diǎn)是別的控制器所不具備

的,或控制的實(shí)現(xiàn)不如PLC方便。當(dāng)然,若純?yōu)槟M量的系統(tǒng),用PLC可能在性能價格比上不如用調(diào)節(jié)器。

3.用于運(yùn)動控制

   實(shí)際的物理量,除了開關(guān)量、模擬量,還有運(yùn)動控制。如機(jī)床部件的位移,常以數(shù)字量表示.運(yùn)動控制,有效的

辦法是NC,即數(shù)字控制技術(shù)。這是50年代誕生于美國的基于計算機(jī)的控制技術(shù).當(dāng)今已很普及,并也很完善。目前,

先進(jìn)國家的金屬切削機(jī)床,數(shù)控化的比率已超過40%~80%,有的甚至更高.PLC也是基于計算機(jī)的技術(shù),并日益完善。

PLC可接收計數(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)的傳盛器(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)動單元,可實(shí)現(xiàn)

點(diǎn)位控制。運(yùn)動單元還可實(shí)現(xiàn)曲線插補(bǔ),可控制曲線運(yùn)動.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)動單元,甚至還發(fā)行了wC技術(shù)的編程語言,為更好地用PLC進(jìn)行數(shù)字控制提供了方便。

4.用于數(shù)據(jù)采集

隨著PLC技術(shù)的發(fā)展,其數(shù)據(jù)存儲區(qū)越來越大。如德維森公司的PLC,其數(shù)據(jù)存儲區(qū)(DM區(qū))可達(dá)到9999個字。這樣

龐大的數(shù)據(jù)存儲區(qū),可以存儲大量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集可以用計數(shù)器,累計記錄采集到的脈沖數(shù),并定時地轉(zhuǎn)存到咖區(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,再定時地轉(zhuǎn)存到DM區(qū)中去。PLC還可配置上小型打印機(jī),定

期把D區(qū)的數(shù)據(jù)打出來。

PLC也可與計算機(jī)通訊,由計算機(jī)把DM區(qū)的數(shù)據(jù)讀出,并由計算機(jī)再對這些數(shù)據(jù)作處理。這時,PLC即成為計算機(jī)

的數(shù)據(jù)終端。

電力用戶曾使用PLC,用以實(shí)時記錄用戶用電情況,以實(shí)現(xiàn)不同用電時間、不同計價的收費(fèi)辦法,鼓勵用戶在用電

低谷時多用電,達(dá)到合理用電與節(jié)約用電的目的。

5.用于信號監(jiān)控

PLC自檢信號很多,內(nèi)部器件也很多,多數(shù)使用者未充分發(fā)揮其作用。其實(shí),完全可利用它進(jìn)行PLC自身工作的監(jiān)

控,或?qū)刂茖ο筮M(jìn)行監(jiān)控。對一個夏雜的控制系統(tǒng),特別是自動控制系統(tǒng),監(jiān)控以至進(jìn)一步能自診斷是非常必要

的,它可癜少系統(tǒng)的故障,出了故障也好查找,可提高累計平均無故障運(yùn)行時間,降低故障修夏時間,提高系統(tǒng)的可

靠性.

6、用于聯(lián)網(wǎng)、通訊

  PLC聯(lián)網(wǎng),通訊能力很強(qiáng),不斷有新的聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)推出。

PLC可與個人計算機(jī)相連接進(jìn)行通訊,可用計算機(jī)參與編程及對PLC進(jìn)行控制的管理,使PLC用起來更方便。

為了充分發(fā)揮計算機(jī)的作用,可實(shí)行一臺計算機(jī)控制與管理多臺PLC,多的可達(dá)32臺。也可一臺PLC與兩臺或更多

的計算機(jī)通訊,交換信息,以實(shí)現(xiàn)多的對PLC控制系統(tǒng)的監(jiān)控.PLC與PLC也可通訊,可一對-PLC通訊,可幾個PLC通

訊,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)通訊,交換數(shù)據(jù),相互操作。可聯(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)可把成千上萬的PLC,計算機(jī)、智能裝置組織在一個網(wǎng)中。網(wǎng)間的結(jié)

點(diǎn)可直接或間接地通訊,交換信息。

聯(lián)網(wǎng),通訊,正適應(yīng)了當(dāng)今計算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CINS)及智能化工廠發(fā)展的需要。它可使工業(yè)控制從點(diǎn)(Point),

到線((Line)再到面(Aero),使設(shè)備級的控制,生產(chǎn)線的控制,工廠管理層的控制連成一個整體,進(jìn)而可創(chuàng)造更高的效

益.這個無限美好的前景,已越來越清楚地展現(xiàn)在我們這一代人的面前.

以上幾點(diǎn)應(yīng)用是看重從質(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

設(shè)備,甚至一個部件,一個站點(diǎn);大的可控制多臺設(shè)備,一條生產(chǎn)線,以至于整個工廠?？梢哉f工業(yè)控制的大小場合,

都離不開PLC.