成鼎 湖南省長(zhǎng)沙市南雅中學(xué)
PLC的特點(diǎn)與應(yīng)用分析
成鼎 湖南省長(zhǎng)沙市南雅中學(xué)
PLC是利用內(nèi)部存儲(chǔ)的程序來(lái)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、定時(shí)、順序控制、算術(shù)與計(jì)數(shù)等指令,并用來(lái)控制生產(chǎn)的一種控制器,基于其強(qiáng)大的功能與特點(diǎn),PLC在多個(gè)領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用。本文主要針對(duì)PLC的特點(diǎn)與應(yīng)用進(jìn)行分析。
PLC 特點(diǎn) 應(yīng)用
PLC即為可編程邏輯控制器,屬于可編程存儲(chǔ)器的一種。PLC的工作原理是通過(guò)其內(nèi)部存儲(chǔ)的程序來(lái)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、定時(shí)、順序控制、算術(shù)與計(jì)數(shù)等指令,最終以文字的格式來(lái)輸出指令來(lái)控制各種機(jī)械進(jìn)行生產(chǎn)。正是PLC具有如此多的功能和特點(diǎn),才使得其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用十分廣泛。本文筆者將簡(jiǎn)要分析一下PLC的特點(diǎn)與應(yīng)用。
與傳統(tǒng)的控制器相比,PLC具有使用方便、通用性強(qiáng)、可靠性高、編程簡(jiǎn)單和適用面廣等特點(diǎn)。PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制中的地位和作用是不可替代的,尤其是在順序控制中,其地位更高且短時(shí)間內(nèi)是不可能被替代的。下面筆者將進(jìn)一步對(duì)PLC的特點(diǎn)做具體的分析。
衡量電氣設(shè)備性能高低的很關(guān)鍵的一項(xiàng)就是是否具有高的可靠性。PLC采用的是大規(guī)模的集成電路,在制造過(guò)程中嚴(yán)格按照生產(chǎn)工藝來(lái)進(jìn)行生產(chǎn),其內(nèi)部的電路也采用了非常先進(jìn)的抗干擾技術(shù),因此可靠性很強(qiáng)。從其機(jī)外電路分析可知,與其他相同規(guī)模的繼電接觸系統(tǒng)相比,PLC控制系統(tǒng)的開關(guān)接點(diǎn)和電氣接線的數(shù)量明顯很低,幾乎是其他繼電接觸系統(tǒng)的數(shù)百甚至是千分之一,因此PLC控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障的可能性也就大大降低。除此之外,如果PLC的硬件出現(xiàn)故障,其可以馬上檢測(cè)到并發(fā)出警報(bào)。
到現(xiàn)在為止,PLC的產(chǎn)品已經(jīng)包括了大、中、小各種規(guī)模,其可應(yīng)用的工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模也逐漸變得廣泛?,F(xiàn)在的PLC的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力十分的強(qiáng)大且完善,除邏輯處理功能外,其可應(yīng)用于所有數(shù)字控制的領(lǐng)域。
PLC所運(yùn)用的不再是接線邏輯,而是存儲(chǔ)邏輯,這一改進(jìn)在很大程度上減少了設(shè)備外部的接線數(shù)量。因此控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建造周期被大大縮短,在維護(hù)過(guò)程中也變得更加方便。最為重要的特點(diǎn)就是PLC可以通過(guò)改變程序來(lái)使得同一設(shè)備可以生產(chǎn)多種形式的產(chǎn)品,這一特點(diǎn)在多品種、小批量的生產(chǎn)領(lǐng)域十分實(shí)用。
PLC程序模塊化早在西門子開發(fā)的PLC編程軟件時(shí)就已經(jīng)有所體現(xiàn),在開發(fā)過(guò)程中已經(jīng)加入了一些小的功能塊。這些小的功能塊在編程過(guò)程中發(fā)揮著巨大的作用,可以使整個(gè)程序變得簡(jiǎn)便易懂,而且更加有條理和實(shí)用。但是隨著工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)展的加快,小的功能塊已經(jīng)不能滿足大規(guī)模工業(yè)中PLC程序中的模塊化的需求,其程序模塊化還需要進(jìn)一步的提升。有很多大型的公司和企業(yè)到目前為止都已經(jīng)具有了屬于自己的核心技術(shù),也生產(chǎn)出了屬于自己品牌的產(chǎn)品。這標(biāo)志著工業(yè)技術(shù)的成熟,但不足之處就是在生產(chǎn)過(guò)程中沒(méi)有固定的程序模式,未將程序模塊化以及系統(tǒng)化,這很不利于設(shè)備調(diào)試進(jìn)程、運(yùn)行和對(duì)設(shè)備的維護(hù)。因此模塊化之后的PLC程序就彌補(bǔ)了上述不足,將程序簡(jiǎn)化,增強(qiáng)了程序的實(shí)用性和可讀性。但更重要的是在設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮嵌套層次的問(wèn)題,因?yàn)橛袝r(shí)候把所有程序都模塊化并不是最好的選擇。只有全面考慮各個(gè)方面的因素,不同的程序要?jiǎng)澐趾们短椎膶哟闻c等級(jí),這樣才能編寫出層次鮮明、簡(jiǎn)潔實(shí)用并且可讀性高的程序。
移動(dòng)機(jī)器人采用PLC技術(shù)的目的是使其代替繼電器來(lái)增強(qiáng)機(jī)器人相應(yīng)的功能。因此,PLC應(yīng)用在移動(dòng)機(jī)器人上的優(yōu)勢(shì)就是處理邏輯量。PLC的功能在移動(dòng)機(jī)器人上的具體應(yīng)用主要表現(xiàn)在五個(gè)方面:
2.2.1 順序控制。其目的就是根據(jù)輸入狀況來(lái)生產(chǎn)所需要的開關(guān)輸出量,從而使整個(gè)系統(tǒng)按照一定的順序來(lái)工作。
2.2.2 過(guò)程控制。過(guò)程控制一般都會(huì)涉及到模擬量,而模擬量需要由PLC處理之后才能被輸出。
2.2.3 運(yùn)動(dòng)控制。運(yùn)動(dòng)控制指的主要是控制工作對(duì)象的加速度和位置速度。這種控制可以是單坐標(biāo)也可以是多坐標(biāo),PLC可以采用閉環(huán)也可以采用開環(huán)。
2.2.4 信息控制。信息控制也叫做數(shù)據(jù)處理,隨著科技的不斷發(fā)展和進(jìn)步,PLC會(huì)實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的信息控制。
2.2.5 遠(yuǎn)程控制。PLC具有很多種通訊接口,在聯(lián)網(wǎng)和通訊方面發(fā)揮著巨大的作用,所以PLC在遠(yuǎn)程控制上是十分便利的。
總之,PLC是利用內(nèi)部可編程存儲(chǔ)程序進(jìn)行邏輯運(yùn)算來(lái)控制機(jī)械,并具有可靠、適用性強(qiáng)和建造工作量小等特點(diǎn),現(xiàn)也在工業(yè)信息化和移動(dòng)機(jī)器人等方面廣泛應(yīng)用的具有強(qiáng)大功能的一種控制器,PLC的應(yīng)用會(huì)隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)的發(fā)展更加廣泛的深入到人們的生活中。
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