plc技術(shù)的應(yīng)用有哪些？

PLC (Programmable Logic Controller)是一種工業(yè)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的可編程控制器。PLC技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和自動(dòng)化控制，提高生產(chǎn)效率和工作質(zhì)量。隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的不斷提高，PLC的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大。下面將具體介紹PLC的應(yīng)用場(chǎng)景和應(yīng)用案例。

PLC被廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)線(xiàn)的控制領(lǐng)域，如汽車(chē)工業(yè)、電子工業(yè)、機(jī)械制造等。PLC能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)線(xiàn)上各種生產(chǎn)工序的自動(dòng)控制，如自動(dòng)裝配、加工、包裝、搬運(yùn)、檢測(cè)等操作，提高生產(chǎn)效率，降低人工成本。例如，汽車(chē)工業(yè)中的車(chē)身焊接生產(chǎn)線(xiàn)，使用PLC能夠?qū)崿F(xiàn)車(chē)身焊接的自動(dòng)控制和調(diào)整，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，并節(jié)約人力成本。

PLC可以用于自動(dòng)化生產(chǎn)中的機(jī)器人控制，通過(guò)PLC實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的動(dòng)作控制、反饋控制、自主決策等功能，提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)效益。例如，智能機(jī)器人在電子制造領(lǐng)域中的應(yīng)用，可以自動(dòng)完成電子元器件的組裝、粘接等工作，減少人工操作，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

PLC可應(yīng)用于智能建筑系統(tǒng)中的能源管理、安全監(jiān)控、照明控制、樓宇自動(dòng)化等方面，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、安全、舒適的建筑環(huán)境。例如，使用PLC進(jìn)行建筑能源管理系統(tǒng)控制，可以實(shí)現(xiàn)能耗監(jiān)控、環(huán)境溫度控制，提高建筑能源利用效率;使用PLC實(shí)現(xiàn)智能照明系統(tǒng)，可以根據(jù)人體感知自動(dòng)控制照明燈光，提高室內(nèi)照明舒適度，節(jié)約用電成本。

最初，PLC主要用于開(kāi)關(guān)量的邏輯控制。隨著PLC技術(shù)的進(jìn)步，它的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。

如今，PLC不僅用于開(kāi)關(guān)量控制，還用于模擬量及數(shù)字量的控制，可采集與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，還可對(duì)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)控制裝置家族中一個(gè)重要的角色。

用于開(kāi)關(guān)量控制

PLC控制開(kāi)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(wàn)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(wèn)題可以是多種多樣的：組合的、時(shí)序的;即時(shí)的、延時(shí)的;不需計(jì)數(shù)的，需要計(jì)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(shí)，非常靈活。必要時(shí)，可編寫(xiě)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(chǎng)多工況、多狀態(tài)變換的需要。

用PLC進(jìn)行開(kāi)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(wú)法與其比擬的，就是它能方便并可靠地用于開(kāi)關(guān)量的控制。

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(guò)程，常要對(duì)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(duì)這些量進(jìn)行控制，那是一大不足。為此，各PLC廠(chǎng)家都在這方面進(jìn)行大量的開(kāi)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/O單元，不過(guò)是特殊的I/O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。

1.用于開(kāi)關(guān)量操控

PLC操控開(kāi)關(guān)量的能力是很強(qiáng)的。所操控的入出點(diǎn)數(shù)，少的十幾點(diǎn)、幾十點(diǎn)，多的可到幾百、幾千，乃至幾萬(wàn)點(diǎn)，由于它能聯(lián)網(wǎng)，點(diǎn)數(shù)簡(jiǎn)直不受限制，不管多少點(diǎn)都能操控，所操控的邏輯問(wèn)題能夠是多種多樣的：組合的、時(shí)序的、即時(shí)的、延時(shí)的、不需計(jì)數(shù)的、需求計(jì)數(shù)的、固定次序的、隨機(jī)作業(yè)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，用于操控時(shí)，十分靈活。必要時(shí)可編寫(xiě)多套或多組程序，依需求調(diào)用。它很習(xí)慣于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)多工況、多狀況改換的需求。

用PLC進(jìn)行開(kāi)關(guān)量操控實(shí)例是很多的，冶金、機(jī)械、輕工、化工、紡織等等，簡(jiǎn)直所有工業(yè)行業(yè)都需求用到它?，F(xiàn)在，PLC首用的方針，也是其他操控器無(wú)法與其比擬的，就是它能便利并可靠地用于開(kāi)關(guān)量的操控。

2.用于模擬量操控

模擬量，如電流、電壓、溫度、壓力等等，它的大小是接連改變的。工業(yè)生產(chǎn)，特別是接連型生產(chǎn)過(guò)程，常要對(duì)這些物理量進(jìn)行操控。

作為一種工業(yè)操控電子設(shè)備，PLC若不能對(duì)這些量進(jìn)行操控，那是一大不足，為此各PLC廠(chǎng)家都在這方面進(jìn)行很多的開(kāi)發(fā)?，F(xiàn)在，不只大型、中型機(jī)能夠進(jìn)行模擬量操控，就是小型機(jī)，也能進(jìn)行這樣的操控。PLC進(jìn)行模擬量操控，要裝備有模擬量與數(shù)字量相互轉(zhuǎn)化的A/D、D/A單元。它也是I/O單元，不過(guò)是特殊的I/O單元。

A/D單元是把外電路的模擬量，轉(zhuǎn)化成數(shù)字量，然后送入PLC;D/A單元，是把PLC的數(shù)字量轉(zhuǎn)化成模擬量，再送給外電路。作為一種特殊的I/O單元，它仍具有I/O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作業(yè)內(nèi)存的一個(gè)區(qū)，可讀寫(xiě))交流信息等等特色。

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、電流改變范圍多為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(duì)有信息處理才能的PLC并不難。中、大型PLC處理才能更強(qiáng)，不只可進(jìn)行數(shù)字的加、減、乘、除，還可開(kāi)方、插值，還可進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算，有的還有PID指令，可對(duì)誤差制量進(jìn)行比例、微分、積分運(yùn)算，從而產(chǎn)生相應(yīng)的輸出，計(jì)算機(jī)能算的它簡(jiǎn)直都能算。

這樣，用PLC完成模擬量操控是完全可能的。

PLC進(jìn)行模擬量操控，還有A/D、D/A組合在一起的單元，并可用PID或含糊操控算法完成操控，可得到很高的操控質(zhì)量。用PLC進(jìn)行模擬量操控的長(zhǎng)處是，在進(jìn)行模擬量操控的一起，開(kāi)關(guān)量也可操控。這個(gè)長(zhǎng)處是其他操控器所不具備的，或操控的完成不如PLC便利。當(dāng)然，若純?yōu)槟M量的體系，用PLC可能在性能價(jià)格比上不如用調(diào)節(jié)器。

3.用于運(yùn)動(dòng)操控

實(shí)際的物理量，除了開(kāi)關(guān)量、模擬量，還有運(yùn)動(dòng)操控。如機(jī)床部件的位移，常以數(shù)字量表示。運(yùn)動(dòng)操控，有用的方法是NC，即數(shù)字操控技能。這是50年代誕生于美國(guó)的根據(jù)計(jì)算機(jī)的操控技能。當(dāng)今已很遍及，并也很完善。現(xiàn)在，先進(jìn)國(guó)家的金屬切削機(jī)床，數(shù)控化的比率已超越40%～80%，有的乃至更高。PLC也是根據(jù)計(jì)算機(jī)的技能，并日益完善。PLC可接納計(jì)數(shù)脈沖，頻率可高達(dá)幾k到幾十k赫茲，可用多種方式接納這脈沖，還可多路接納。有的PLC還有脈沖輸出功用，脈沖頻率也可達(dá)幾十k，有了這兩種功用，加上PLC有數(shù)據(jù)處理及運(yùn)算才能，若再配備相應(yīng)的傳感器(如旋轉(zhuǎn)編碼器)或脈沖伺服設(shè)備，則完全能夠依NC的原理完成種種操控。高、中檔的PLC，還開(kāi)發(fā)有NC單元，或運(yùn)動(dòng)單元，可完成點(diǎn)位操控。運(yùn)動(dòng)單元還可完成曲線(xiàn)插補(bǔ)，可操控曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。所以，若PLC裝備了這種單元，則完全能夠用NC的方法，進(jìn)行數(shù)字量的操控。新開(kāi)發(fā)的運(yùn)動(dòng)單元，乃至還發(fā)行了NC技能的編程語(yǔ)言，為更好地用PLC進(jìn)行數(shù)字操控供給了便利。

4.用于數(shù)據(jù)收集

跟著PLC技能的開(kāi)展，其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)越來(lái)越大。如德維森公司的PLC，其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)(DM區(qū))可達(dá)到9999個(gè)字。這樣巨大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，能夠存儲(chǔ)很多數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)收集能夠用計(jì)數(shù)器，累計(jì)記載收集到的脈沖數(shù)，并守時(shí)地轉(zhuǎn)存到DM區(qū)中去。數(shù)據(jù)收集也可用A/D單元，當(dāng)模擬量轉(zhuǎn)化成數(shù)字量后，再守時(shí)地轉(zhuǎn)存到DM區(qū)中去。PLC還可裝備上小型打印機(jī)，定期把DM區(qū)的數(shù)據(jù)打出來(lái)。