可編程控制器的功能與優(yōu)點(diǎn)

可編程控制器是指可通過(guò)編程或軟件配置改變控制對(duì)策的控制器，簡(jiǎn)稱為PLC，是一種數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)。在控制系統(tǒng)中，可編程邏輯控制器相當(dāng)于其系統(tǒng)靈魂。在工控自動(dòng)化行業(yè)，可編程控制器(PLC)作為大部分自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)備基礎(chǔ)，給工業(yè)控制系統(tǒng)產(chǎn)生了史無(wú)前例的前所未有的巨大改變。

與傳統(tǒng)的繼電器工業(yè)控制系統(tǒng)相比，采用plc的工業(yè)控制系統(tǒng)在操作、控制、效率和精度等方面具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。產(chǎn)業(yè)控制系統(tǒng)中使用的繼電器控制設(shè)備雖然沒(méi)有完全淘汰，但由于PLC的出現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)控制設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思想發(fā)生了變化。

一、繼電器控制存在的缺點(diǎn)

現(xiàn)如今家庭和工業(yè)控制各領(lǐng)域中對(duì)繼電器的應(yīng)用已經(jīng)越發(fā)廣泛。相比以前的產(chǎn)品，由于現(xiàn)代科技的發(fā)展，如今的產(chǎn)品要比之前的產(chǎn)品要更加安全可靠?？墒?，隨之而來(lái)也有相應(yīng)的麻煩。 絕大多數(shù)控制繼電器在長(zhǎng)期性損壞或疲憊姿勢(shì)標(biāo)準(zhǔn)下完成時(shí)，非常容易損壞。另外，繼電器的接點(diǎn)容易產(chǎn)生電弧，有時(shí)會(huì)融化而誤動(dòng)作，導(dǎo)致嚴(yán)重的結(jié)果。

而且，對(duì)于具體使用搭載了數(shù)百個(gè)繼電器的設(shè)備，控制箱必定又大又重。在滿負(fù)荷運(yùn)行情況下，大型繼電器會(huì)產(chǎn)生大量的熱量和噪聲，同時(shí)也會(huì)消耗大量的能量。此外，繼電器控制系統(tǒng)必須手動(dòng)接線、安裝，僅僅是簡(jiǎn)單的改動(dòng)，就需要花很多時(shí)間、勞力和物資進(jìn)行改造、安裝和調(diào)整。

二、可編程控制器功能與優(yōu)點(diǎn)

可編程控制器以其體積小、功能強(qiáng)大而著稱，它不僅可以方便地完成序列邏輯、運(yùn)動(dòng)控制、定時(shí)控制、計(jì)數(shù)控制、數(shù)字操作和數(shù)據(jù)處理等功能，而且可以通過(guò)輸入輸出接口與各種生產(chǎn)機(jī)械的數(shù)字量和模擬量建立聯(lián)系。

1、流程控制

流程控制是PLC最基本、應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域。 流程控制是指按照過(guò)程流程的順序，根據(jù)控制信號(hào)，使生產(chǎn)過(guò)程的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)按順序動(dòng)作。 編程設(shè)計(jì)靈活、速度快、可靠性高、成本低、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)現(xiàn)單體控制、多機(jī)組控制、生產(chǎn)過(guò)程控制中，可以完全取代傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制系統(tǒng)。 它主要基于操作按鈕、限位開(kāi)關(guān)、其他現(xiàn)場(chǎng)發(fā)出的指令信號(hào)和傳感器信號(hào)，控制機(jī)械運(yùn)動(dòng)零件的操作，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)生產(chǎn)線控制。 典型應(yīng)用于自動(dòng)扶梯的控制、管道上電磁閥的自動(dòng)開(kāi)閉、帶式輸送機(jī)的順序啟動(dòng)等。 比如我們工廠的原料混合系統(tǒng)利用了PLC的順序控制功能。

2、控制閉環(huán)過(guò)程

過(guò)去采用由硬件電路組成的pid控制器實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制的仿真，現(xiàn)在可以使用plc控制系統(tǒng)并選擇仿真控制模塊，系統(tǒng)的功能由軟件完成，系統(tǒng)的精度由位數(shù)決定，不受軟件的影響，因此更加可靠，易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制和先進(jìn)控制，可同時(shí)控制多個(gè)控制回路和多個(gè)控制參數(shù)，如溫度、流量、壓力、速度等。

3、控制運(yùn)動(dòng)位置

plc可以支持cnc機(jī)床的控制和管理，在機(jī)械加工行業(yè)中，可編程控制器和計(jì)算機(jī)數(shù)控(cnc)集成完成機(jī)床位置控制，其功能是接受輸入設(shè)備的輸入處理信息，經(jīng)過(guò)處理和計(jì)算，通過(guò)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)向驅(qū)動(dòng)器發(fā)出相應(yīng)的脈沖，使機(jī)器能夠根據(jù)預(yù)定軌跡運(yùn)動(dòng)完成多軸伺服電機(jī)的控制。

4、監(jiān)控和管理生產(chǎn)過(guò)程

PLC可以通過(guò)通信接口連接到顯示終端和打印機(jī)等外圍設(shè)備上。 顯示器是一種包含微芯片作為人機(jī)接口( HMI )的智能設(shè)備，通過(guò)與PLC組合，可以取代控制臺(tái)上的多個(gè)控制按鈕、選擇開(kāi)關(guān)、信號(hào)指示燈以及生產(chǎn)過(guò)程的模擬畫(huà)面和控制臺(tái)內(nèi)的多個(gè)中間繼電器和端子臺(tái) 所有的操作都可以通過(guò)顯示器上的操作軟件進(jìn)行。plc可以在顯示屏上采集和處理生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)，并可以顯示二進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制、ascii字符等參數(shù)，圖標(biāo)的顏色變化反映現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，如閥門(mén)開(kāi)關(guān)、電機(jī)的啟停、位置開(kāi)關(guān)的狀態(tài)等。pid回路控制采用數(shù)據(jù)、條形圖等綜合方法反映生產(chǎn)過(guò)程的變化。操作者可以通過(guò)參數(shù)設(shè)置調(diào)整參數(shù)，通過(guò)數(shù)據(jù)查詢查找數(shù)據(jù)記錄，通過(guò)打印保存相關(guān)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，方便未來(lái)的生產(chǎn)管理和過(guò)程數(shù)據(jù)分析。

5、網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)

plc可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)plcs之間或多個(gè)plcs與一臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的通信網(wǎng)絡(luò)需求，多級(jí)分布式控制系統(tǒng)，形成工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)。

(1)可編程控制器能夠完成幾臺(tái)可編程控制器中間或幾臺(tái)可編程控制器與一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)中間的通訊連接網(wǎng)絡(luò)規(guī)定，進(jìn)而產(chǎn)生多級(jí)別分布式系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)，產(chǎn)生工廠自動(dòng)化互聯(lián)網(wǎng)。

(2)通過(guò)調(diào)制解調(diào)器和公共電話網(wǎng)連接到遠(yuǎn)程客戶端計(jì)算機(jī)，管理員可以通過(guò)電話線遠(yuǎn)程監(jiān)視控制系統(tǒng)。

可編程控制器作為一種通用性的工業(yè)生產(chǎn)控制板，能夠運(yùn)用于全部的工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)?，F(xiàn)階段，可編程控制器已在世界各國(guó)普遍取得成功運(yùn)用于機(jī)械設(shè)備、冶金工業(yè)、原油、化工廠、紡織品、交通出行、電力工程、國(guó)防等各行各業(yè)，并獲得了豐厚的技術(shù)性經(jīng)濟(jì)效益。

可編程控制器是在電器控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的，并逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心，把自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)融為一體的新型工業(yè)控制裝置。

PLC已被廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制中，成為一種最重要、最普及、應(yīng)用場(chǎng)合最多的工業(yè)控制裝置，被公認(rèn)為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱(PLC、機(jī)器人、CAD/CAM)之一。