PLC在工業(yè)控制中的哪些方面有著重要應(yīng)用
(文章來源:容濟點火器)
PLC全名是可編程邏輯控制器的英文簡稱,在臺灣地區(qū)簡稱為“可程器”,根據(jù)名稱它的作用主要是用來實現(xiàn)工業(yè)上的邏輯控制。早期自動化分為工業(yè)電氣自動化,自動控制自動化和生產(chǎn)過程自動化,只有工業(yè)自動化這么課要修學(xué)PLC這么課程,可見PLC側(cè)重應(yīng)用于電氣控制類系統(tǒng)。
早些時候,沒有PLC或者PLC價格比較昂貴的時候,邏輯控制基本上是使用繼電器和接觸器來完成的。繼電器或者接觸器就是一個線圈加幾路常開或者常閉觸點,利用線圈和觸點之間的自保和互鎖來組合各種復(fù)雜的工業(yè)控制邏輯,比如機床控制,要啟動電機正反轉(zhuǎn),要實現(xiàn)各個軸之間互相配合,要開啟冷些液體循環(huán)泵,要讓驅(qū)動器啟停,都要用大量的繼電器。邏輯分為組合邏輯和時序邏輯,繼電器實現(xiàn)組合邏輯容易,但是實現(xiàn)時序邏輯就有點困難了,畢竟時間繼電器是比較粗糙的。
因為繼電器和接觸器體積比較龐大,這樣邏輯復(fù)雜了以后,設(shè)計起來比較費勁,要考慮很多個線路回路,稍微不留神就弄錯;安裝也麻煩,要使用很大的電柜,布局不容易;調(diào)試也是一件痛苦事情,修改線路要命,因為改線很容易出錯;維護更加操心,線路多了,讓你眼花繚亂,繼電器都有一定使用周期,讓維修電工整體煩接觸不良等問題。
電子技術(shù)發(fā)展起來了,單板機出現(xiàn)了,后來人們嘗試使用單板機來替代繼電器電路,結(jié)果很復(fù)雜的邏輯,只要集成在一塊板子上就可以滿足功能要求了。所以工業(yè)電氣系統(tǒng)能實現(xiàn)更復(fù)雜的邏輯控制,體積又小,維護起來比繼電器容易多了。但是單板機可靠性不行,工業(yè)場所需要抗干擾很強,粉塵和震動也很厲害,而且使用匯編語言編程,一般電工都學(xué)不會。
單片機出來以后,單板機的功能基本上集成到一塊芯片上,所以有家叫莫迪康的公司設(shè)計了PLC這款產(chǎn)品出來了,硬件考慮了工業(yè)場所要求,處理比較穩(wěn)定可靠,然后軟件根據(jù)電工的思維習(xí)慣,弄出了一套梯形圖編程的系統(tǒng)來,和線下的繼電器電路差不多,這樣通過電腦上“接線”,用符合來替代實物,就可以實現(xiàn)“軟”方法來修改邏輯電路了。
而且PLC里邊設(shè)計出了計數(shù)器和計時器,這樣避免使用麻煩的實物計時器和時間繼電器,修改計數(shù)和計時值非常快捷方便,把以往傳統(tǒng)繼電器很難實現(xiàn)的時序邏輯控制做得非常精準。甚至有些老板擔(dān)心客戶不給錢,使用萬年歷設(shè)定一個時鐘,運行到某年某月某日某時某分某秒,自動會停下部分功能來。
在工業(yè)控制領(lǐng)域,只要是需要用到邏輯控制的設(shè)備上,都可以用PLC來實現(xiàn)。比如冶金,塑料,木工,水處理,化工,石油,建材,電力,家電等等,幾乎所有領(lǐng)域,只要有自動化設(shè)備的場合,都會用到PLC,而且一些民用領(lǐng)域,比如安防,交通,智能家居等也會用到PLC。
早期的PLC只是可以完成邏輯控制而已,但是芯片和電子技術(shù)發(fā)展非??焖伲琍LC增加了模擬量處理功能,可以直接讀取傳感器的模擬量數(shù)據(jù),這樣可以用來做一些數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控,如果這些數(shù)據(jù)用來控制變頻器等裝置,又可以實現(xiàn)了一些閉環(huán)目標控制。
PLC增加了高速計數(shù)功能,可以實現(xiàn)一些長度等參數(shù)計量,同時還有高速脈沖輸出,可以用來控制伺服和步進控制器定位。PLC運算速度快了,可以在里邊自己編寫一些PID或者模糊算法功能,可以用來做一些復(fù)雜的回路控制,甚至有些PLC自身帶有了PID模塊,直接調(diào)用就可以了。
PLC還集成了各種通訊接口比如485,232和RJ45這些,可以實現(xiàn)和變頻器,觸摸屏,溫控模塊,工控機等產(chǎn)品進行通訊聯(lián)網(wǎng)。PLC增加了這些功能,很多方面已經(jīng)取代過程控制領(lǐng)域里邊的控制器,而PLC只需要增加一個功能模塊,就可以輕松實現(xiàn)這些傳統(tǒng)控制器的某些功能,一些大型PLC實現(xiàn)的功能,不比DCS系統(tǒng)差多少了。
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