PLC技术的应用及其发展趋势

来源:用户上传      作者: 柏承宇

　　【摘要】 长期以来,PLC作为一种工业控制器,在工业控制领域具有极其重要的地位。随着科学技术的日新月异,PLC技术的应用和发展趋势越来越受到人们的重视,就将从PLC技术的应用及其发展趋势展开论述。
　　【关键词】 PLC;应用;趋势
　　
　　一、PLC技术的应用
　　(1)控制开关量。PLC控制开关量的能力是很强的。所控制的入出点数,少的十几点、几十点,多的可到几百、几千,甚至几万点。由于它能联网,点数几乎不受限制,不管多少点都能控制。所控制的逻辑问题可以是多种多样的:组合的、时序的;即时的、延时的;不需计数的,需要计数的;固定顺序的,随机工作等,都可进行。(2)控制模拟量。模拟量,如电流、电压、温度、压力等等,它的大小是连续变化的。工业生产,特别是连续型生产过程,常要对这些物理量进行控制。在进行PID运算前,必须将工程实际值标准化,即转换为无量钢相对值格式。在对模拟量进行PID运算后,对输出生产的控制作用是在[0.0～1]范围的标准化值,为了能够驱动实际的驱动装置必须将其转换成工程实际值。PLC进行模拟量控制,要配置有模拟量与数字量相互转换的A/D、D/A单元。(3)控制数字量。实际的物理量,除了开关量、模拟量,还有数字量。如机床部件的位移,常以数字量表示。数字量的控制,有效的办法是NC,即数字控制技术。PLC的输入电路,按外接电源的类型分,可以分为直流输入电路和交流输入电路;按PLC输入模块公共端(COM端)电流的流向分,可分为源输入电路和漏输入电路;按光耦发光二极管公共端的连接方式分,可分为共阳极和共阴极输入电路。(4)数据采集。随着PLC技术的发展,其数据存储区越来越大。如OMRON公司的PLC,前期产品C60P的DM区仅64个字,后来的C60H达到1000个字;到了CQMI可多达6000个字。这样庞大的数据存储区,可以存储大量数据。数据采集可以用计数器,累计记录采集到的脉冲数,并定时地转存到DM区中去。数据采集也可用A/D单元,当模拟量转换成数字量后,再定时地转存到DM区中去。PLC还可配置上小型打印机,定期把DM区的数据打出来。(5)进行监控。PLC自检信号很多,内部器件也很多,多数使用者未充分发挥其作用。其实,完全可利用它进行PLC自身工作的监控,或对控制对象进行监控。对一个复杂的控制系统,特别是自动控制系统,监控以至进一步能自诊断是非常必要的。可减少系统的故障,出了故障也好查找,可提高累计平均无故障运行时间,降低故障修复时间,提高系统的可靠性。(6)联网、通讯。PLC联网、通讯能力很强,不断有新的联网的结构推出。PLC可与个人计算机相连接进行通讯,可用计算机参与编程及对PLC进行控制的管理,使PLC用起来更方便。为了充分发挥计算机的作用,可实行一台计算机控制与管理多台PLC,多的可达32台。也可一台PLC与两台或更多的计算机通讯,交换信息,以实现多地对PLC控制系统的监控。
　　二、PLC技术的发展趋势
　　(1)向微型化发展。微型可编程序控制器异军突起,体积如手掌大小,功能可覆盖单体设备及整个车间的控制功能,并具备联网功能,这种微型化的可编程序控制器使得控制系统可将触角延伸到工厂的各个角落。随着世界经济一体化进程的加快,在技术发展的同时,发达国家更加注重了对可编程序控制器的知识产权的保护,国际大型可编程序控制器制造商纷纷加入了可编程序控制器的国际标准化组织,他们利用许多技术标准建立了符合他们经济利益的技术保护壁垒。(2)向网络化发展。现在各种PLC都在发展自己的网络,一般从结构上有两种,一种在PLC模块上做了一个通信输出口,可以直接与计算机联接实现点对点通信(RS232联接);另一种是通过多点联接(RS485联接),这适用于多层PLC。目前网络是一个发展趋势。网络的控制中心一般有两台计算机,通过电缆与现场的PLC站相连,每个站就放在被控设备的附近,从设备到PLC站之间的电缆很短,从PLC站到控制中心只需一根电缆线,这样成本就大大降低了。(3)向高性能、高速度、大容量发展。伴随PLC技术的不断发展,PLC扫描速度越来越快,编程指令的功能越来越强,数量越来越多,内部元件的种类与数量不断完善,PLC的处理能力和控制能力得到大幅提升,可扩展能力越来越强。PLC存储设备的容量越来越大,价格越来越低,可靠性却越来越有保障。(4)大力开发智能模块。随着市场需要的个性化和多样化,要求工业自动控制具有某些智能化的功能,以满足特殊控制的需要。智能I/O模块应运而生,以微处理器和存储器为基础的功能部件,其CPU与PLC的主CPU并行工作,占用主CPU的时间少,有很强的信息处理能力和控制功能,有的模块甚至可以自成系统,单独工作。智能I/O模块的广泛应用简化了某些控制领域的系统设计和编程,作为PLC主CPU的辅助模块,大大提高了PLCC系统的适应性和可靠性。
　　
　　参考文献
　　[1]罗华丽,李斌.开放式数控系统中的软件PLC技术研究[J].组合机床与自动化加工技术.2003(2):38～43
　　[2]游华云,叶佩青.基于RTLinux的软件PLC的研究与开发[J].计算机工程与应用.2002,38(22):134～136
　　

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