PLC的發(fā)展動(dòng)態(tài)

王雪

摘要:作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，30年來(lái)，可編程控制器從無(wú)到有，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)控制領(lǐng)域接線邏輯到存儲(chǔ)邏輯的飛躍；其功能從弱到強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進(jìn)步：其應(yīng)用領(lǐng)域從小到大，實(shí)現(xiàn)了單體設(shè)備簡(jiǎn)單控制到勝任運(yùn)動(dòng)控制，過(guò)程控制集散控制等各種任務(wù)的跨越。今天的可編程控制器正在成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備。

關(guān)鍵詞:PLC;發(fā)展;自動(dòng)控制;網(wǎng)絡(luò)中圖分類號(hào)：G648文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1672-1578（2014）16-0009-011.PLC的發(fā)展及應(yīng)用

1.1定義?？删幊炭刂破魇且环N數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算,順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程控制器及其有關(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。

1.2特點(diǎn)與功能。PLC的特點(diǎn)具有：(1)高可靠性;(2)豐富的I/O接口模塊;(3)采用模塊化結(jié)構(gòu);(4)編程簡(jiǎn)單易學(xué);(5)安裝簡(jiǎn)單，維修方便。

PLC的功能具有：(1)邏輯控制;(2)定時(shí)控制;(3)計(jì)數(shù)控制;(4)步進(jìn)(順序)控制;(5)PID控制;(6)數(shù)據(jù)控制：PLC具有數(shù)據(jù)處理能力。(7)通信和聯(lián)網(wǎng);(8)其它：PLC還有許多特殊功能模塊，適用于各種特殊控制的要求，如：定位控制模塊，CRT模塊。

2.發(fā)展應(yīng)用

2.1PLC在機(jī)床電控技術(shù)的發(fā)展：隨著PLC廣泛應(yīng)用和機(jī)床電控技術(shù)的不斷發(fā)展，利用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)組合機(jī)床的自動(dòng)控制，無(wú)疑是今后的發(fā)展方向，而針對(duì)這種控制的PLC程序設(shè)計(jì)也顯得由為重要。它以大量的應(yīng)用在各種機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程的電氣控制裝置中。PLC的應(yīng)用通?？煞譃?種類型：(1)順序控制，用以取代傳統(tǒng)的繼電器順序控制，可用于單機(jī)控制，生產(chǎn)自動(dòng)線控制。如：組合機(jī)床、電梯控制等。(2)運(yùn)動(dòng)控制，現(xiàn)已有拖動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或伺服電動(dòng)機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。如：各種機(jī)械、機(jī)器人等。(3)閉環(huán)過(guò)程控制，PID模塊的提供使PLC具有閉環(huán)控制功能。(4)數(shù)據(jù)處理;(5)通信和聯(lián)網(wǎng)。PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)組合機(jī)床的自動(dòng)控制，這種控制屬于順序邏輯控制，有多種編程方法和語(yǔ)言可供選擇編程中也有一些技巧與規(guī)律可循。

2.2PLC在網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的發(fā)展：發(fā)展其中有兩個(gè)趨勢(shì)，一方面，PLC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已經(jīng)不再是自成體系的封閉系統(tǒng)，而是迅速向開放式系統(tǒng)發(fā)展，各大品牌PLC除了形成自己各具特色的PLC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，完成設(shè)備控制任務(wù)之外，還可以與上位計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)信息交流，成為整個(gè)信息管理系統(tǒng)的一部分。另一方面，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)得到廣泛的采用，PLC與其他安裝在現(xiàn)場(chǎng)的智能化設(shè)備，比如智能化儀表，傳感器，智能型電磁閥，智能型驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)等，通過(guò)一根傳輸介質(zhì)（比如雙絞線，同軸電纜，光纜）連接起來(lái)，并按照同一通信規(guī)約互相傳輸信息，由此構(gòu)成一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)與單純的PLC遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)相比，配置更靈活，擴(kuò)容更方便，造價(jià)更低，性能價(jià)格比更好，也更具開放意義。

2.3PLC在網(wǎng)絡(luò)上的發(fā)展：PLC在發(fā)展自己的網(wǎng)絡(luò)，一般從結(jié)構(gòu)上有兩種，一種在PLC模塊上做了一個(gè)通信輸出口，可以直接與計(jì)算機(jī)聯(lián)接實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信（RS232聯(lián)接）；另一種是通過(guò)多點(diǎn)聯(lián)接（RS485聯(lián)接），這適用于多層PLC。 這方面，西門子的產(chǎn)品具有代表性，它具有自己的PROFIBUS協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在已經(jīng)被世界上絕大多數(shù)國(guó)家接受，幾乎已經(jīng)成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，獲得廣泛的應(yīng)用。目前網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。網(wǎng)絡(luò)的控制中心一般有兩臺(tái)計(jì)算機(jī)，通過(guò)電纜與現(xiàn)場(chǎng)的PLC站相連，每個(gè)站就放在被控設(shè)備的附近，從設(shè)備到PLC站之間的電纜很短，從PLC站到控制中心只需一根電纜線，這樣成本就大大降低了。

2.4PLC向高性能小型化發(fā)展：PLC的功能正越來(lái)越豐富，而體積則越來(lái)越小。比如三菱的FX-ON系列PLC，最小的機(jī)種，體積僅為60×90×70mm2，相當(dāng)于一個(gè)繼電器，但卻具有高速計(jì)數(shù)、斜坡、交替輸出及16位四則運(yùn)算等能力，還具有可調(diào)電位器時(shí)間設(shè)定功能。PLC已不再是早期那種只能進(jìn)行開關(guān)量邏輯運(yùn)算的產(chǎn)品了，而是具有越來(lái)越強(qiáng)的模擬量處理能力，以及其他過(guò)去只有在計(jì)算機(jī)上才能具有的高級(jí)處理能力，如浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算，PID調(diào)節(jié)，溫度控制，精確定位，步進(jìn)驅(qū)動(dòng)，報(bào)表統(tǒng)計(jì)等。從這種意義上說(shuō)，PLC系統(tǒng)與DCS（集散控制系統(tǒng)）的差別已經(jīng)越來(lái)越小了。用PLC同樣可以構(gòu)成一個(gè)過(guò)程控制系統(tǒng)。

2.5PLC已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，從各個(gè)行業(yè)看，冶金、機(jī)械、化工、輕工、食品、建材、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等等，幾乎沒有不用到它的。不僅工業(yè)生產(chǎn)用它，一些非工業(yè)過(guò)程，如樓宇自動(dòng)化、電梯控制也用到它。農(nóng)業(yè)的大棚環(huán)境參數(shù)調(diào)控，水利灌溉也用到它。參考文獻(xiàn)：

[1]秦春斌，張繼偉.PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用教程；北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2014

[2]廖常春.PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用;北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2006

[3]周建清.PLC應(yīng)用技術(shù)；北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2008

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