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可编程 控制器的含义及特点


  可编程控制器(Programmable Logic Controller)简称PC或PLC是一种 数字运算操作的电子系统,专门在 工业环境下应用而设计。它采用 可以编制程序的存储器,用来在 执行存储逻辑运算和顺序控制、定时、计数和 算术运算等操作的指令,并通过 数字或模拟的输入(I)和输出(O)接口,控制各 种类型的机械设备或生产过程。可编程 控制器是在电器控制技术和计算机技术的基础上开发出来的,并逐渐 发展成为以微处理器为核心,把自动化技术、计算机技术、通讯技 术融为一体的新型工业控制装置。目前,PLC已被广 泛应用于各种生产机械和生产过程的自动控制中,成为一种最重要、最普及、应用场 合最多的工业控制装置,被公认 为现代工业自动化的三大支柱(PLC、机器人、CAD/CAM)之一。
  (一)可编程 控制器可靠性高,抗干扰能力强
  PLC用软件 代替大量的中间继电器和时间继电器,仅剩下 与输入和输出有关的少量硬件,接线可 减少到继电器控制系统的1/10~1/100,因触点 接触不良造成的故障大为减少。
  高可靠 性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采 用现代大规模集成电路技术,采用严 格的生产工艺制造,内部电 路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均 无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说,使用PLC构成控制系统,和同等 规模的继电接触器系统相比,电气接 线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC带有硬 件故障自我检测功能,出现故 障时可及时发出警报信息。在应用软件中,应用者 还可以编入外围器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的 电路及设备也获得故障自诊断保护。这样,整个系 统具有极高的可靠性也就不奇怪了。
  (二)硬件配套齐全,功能完善,适用性强
  PLC发展到今天,已经形成了大、中、小各种 规模的系列化产品,并且已经标准化、系列化、模块化,配备有 品种齐全的各种硬件装置供用户选用,用户能 灵活方便地进行系统配置,组成不同功能、不同规模的系统。PLC的安装接线也很方便,一般用 接线端子连接外部接线。PLC有较强的带负载能力,可直接 驱动一般的电磁阀和交流接触器,可以用 于各种规模的工业控制场合。除了逻 辑处理功能以外,现代PLC大多具 有完善的数据运算能力,可用于 各种数字控制领域。PLC的功能单元大量涌现,使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能 力的增强及人机界面技术的发展,使用PLC组成各 种控制系统变得非常容易。
  (三)易学易用,深受工 程技术人员欢迎
  PLC作为通 用工业控制计算机,是面向 工矿企业的工控设备。它接口容易,编程语 言易于为工程技术人员接受。梯形图 语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,只用PLC的少量 开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计 算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。
  (四)容易改造
  系统的设计、安装、调试工作量小,维护方便,容易改造。PLC的梯形 图程序一般采用顺序控制设计法。这种编 程方法很有规律,很容易掌握。对于复杂的控制系统,梯形图 的设计时间比设计继电器系统电路图的时间要少得多。
  PLC用存储 逻辑代替接线逻辑,大大减 少了控制设备外部的接线,使控制 系统设计及建造的周期大为缩短,同时维 护也变得容易起来。更重要 的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。
  (五)体积小,重量轻,能耗低
  以超小型PLC为例,新近出 产的品种底部尺寸小于100mm,仅相当 于几个继电器的大小,因此可 将开关柜的体积缩小到原来的1/2~1/10。它的重量小于150g,功耗仅数瓦。由于体 积小很容易装入机械内部,是实现 机电一体化的理想控制器。
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